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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ CENTRO DE CIÊNCIAS DA NATUREZA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA DISCIPLINA:Física Experimental III DOCENTE:Prof.Dr.Bartolomeu Cruz Viana Neto PRÁTICA 4- 1a LEI DE OHM João Marcos Lima Martins-20189044331 TERESINA-PI INTRODUÇÃO As leis de Ohm são consideradas fundamentais para a eletricidade. Elas determinam que a corrente elétrica em um condutor é diretamente proporcional à diferença de potencial aplicada. Elas foram postuladas pelo físico alemão Georg Simon Ohm e são princípios fundamentais para a eletrônica analógica. Conforme as leis de Ohm, a corrente elétrica que percorre um condutor é proporcional a voltagem aplicada nos seus terminais. Relacionando às três principais grandezas elétricas, as leis de Ohm comprovam como a tensão, corrente e resistência elétrica estão diretamente ligadas. A partir de seus experimentos com diferentes tipos de condutores, Georg Ohm formulou princípios que foram chamados de leis de Ohm A Primeira Lei de Ohm versa sobre a resistência elétrica dos condutores, determinando a relação de proporcionalidade entre a corrente elétrica que passa por um dispositivo e a diferença de potência a qual o dispositivo está submetido. Esse princípio indica também que a intensidade de corrente elétrica do condutor de resistência constante é proporcional à diferença de potencial aplicada entre suas extremidades. Esse tipo de condutor recebe o nome condutor ôhmico. Para determinar essa lei, utiliza-se a seguinte fórmula: R: resistência (Ohm) U: diferença de potencial elétrico (Volts) I: intensidade da corrente elétrica (Ampére) OBJETIVOS Verificar experimentalmente a lei de Ohm;; Montar circuitos para determinar a resistência elétrica utilizando-se dos valores de tensão e corrente; Distinguir condutores ôhmicos de não-ôhmicos. MATERIAL UTILIZADO Fonte de tensão contínua; Resistor de 560 Ω; Resistor de 2,7 kΩ; Multímetro digital; Filamento de lâmpada(12V/21W); Placa de ensaio pequena; Cabos. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS Primeiramente foi montado um circuito de forma a medir a corrente elétrica,foi utilizado um resistor de 560 ajustando o valor da tensão até 10V. Figura 1:Exemplo de uma das medições com o resistor de 560 Tabela 1:Resultados experimentais para R1 Na segunda etapa foi ajustado montado um circuito de 2,70 k de forma a medir a corrente elétrica ajustando a fonte a uma tensão máxima de 10V. Figura 2:Exemplo de uma das medições com o resistor de 2,70 k Tabela de dados Volt(V) I(mA) 1 1,79 2 3,57 3 5,36 4 7,14 5 8,93 6 10,7 7 12,5 8 14,3 9 16,1 10 17,9 Tabela de dados Volt(V) I(mA) 1 0,37 2 0,741 3 1,11 4 1,48 5 1,85 6 2,22 7 2,59 8 2,96 9 3,33 10 3,7 Tabela 2:Resultados experimentais para R2 E por fim foi colocado ao circuito um filamento de lâmpada de 12V/21W,de forma a obter os valores da corrente ajustando a fonte a uma tensão máxima de 10V. Observação:Nessa parte do experimento não foi possível ser realizado com o simulador Tinkercad,pois os dados obtidos foram bem distintos dos dados obtidos por método experimental. Volt(V) I(A) 1 0 2 0 3 0 4 0 5 1,09 6 1,19 7 1,29 8 1,39 9 1,47 10 1,56 Tabela 3:Resultados experimentais para R3 QUESTIONÁRIO 1)Trace, em um mesmo gráfico, a tensão versus corrente elétrica para os dados das Tabelas 1 e 2 2)O que representa a declividade do gráfico da questão 1? Determine a declividade para o resistor R1 e também para o resistor R2. A declividade representa os valores de R1 e R2. Para R1: y = 1,79x; Para R2: y = 0,37x. 3)Faça o gráfico da tensão versus corrente elétrica para os dados da Tabela 3. 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 2 4 6 8 10 12 I( m A ) Gráfico 1(560 ohms) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 0 2 4 6 8 10 12 I( m A ) Gráfico 2(2,7k ohms) 4)Determine pelo gráfico da questão 1 a intensidade da corrente que percorre o resistor R1 quando o mesmo é submetido a uma tensão de 9,5 V. Repita para o resistor R2. I1=1.79*9.5=17 mA I2=0,37*9.5=3.5 mA 5)Calcule a resistência da lâmpada, R3, quando submetida às tensões de 1 V, 4 V e 5 V 1V ➙1=R1*0➙R1=0 4V➙4=R2*0➙ R2=0 5V➙5=R3*1.09➙R3=4,59 6)Qual a resistência da lâmpada, R3, quando submetida a uma corrente de 500 mA? Utilizando de uma regra de três: I(A) R() 1,09 4,59 0,5 x 1.09x=4.59*x➙x=2.10 O valor da resistência R3 submetida a uma corrente de 500 mA é de 2.10. 7) Classifique os resistores R1, R2, e R3 como ôhmico ou não-ôhmico. Justifique R1 e R2 são resistores ôhmicos,pois a corrente elétrica é diretamente proporcional à diferença de potencial aplicada.Já o resistor R3 é um resistor não-ôhmico pois a corrente elétrica não é proporcional a diferença de potencial. -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 0 2 4 6 8 10 12 I( A ) Volt(V) Gráfico 3(lâmpada) CONCLUSÃO O objetivo esperado para esse experimento de determinar a relação entre a diferença de potencial aplicada aos extremos de um resistor e a intensidade de corrente que por ele circula foi alcançado, além de conseguir obter resultados bastante próximos da teoria. Para o terceiro resistor a prática feita por meio do simulador Tinkercad infelizmente não foi possível,os resultados obtidos foram bastante distintos dos obtidos por meio empírico. Os valores obtidos por meio dos resistores R1 e R2 corresponderam as expectivas,o gráfico para os dois resistores se comportou de forma linear,já para o resistor R3 era esperado que não se comportasse de forma linear,haja vista que é um resistor não-ôhmico.Com tais informações,comprovou-se a veracidade da primeira lei de Ohm. REFERÊNCIAS 2, 5a ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006. YOUNG, Hugh D.; FREEDMAN, Roger A., FISICA III - ELETROMAGNETISMO, 12a ed. Leis de Ohm - Física Enem | Educa Mais Brasil EletroFísica: LABORATÓRIO - 1ª LEI DE OHM (fisicaeletro.blogspot.com) HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de física. 9.ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. v. 2 https://www.educamaisbrasil.com.br/enem/fisica/leis-de-ohm http://fisicaeletro.blogspot.com/2011/11/laboratorio-1-lei-de-ohm.html PRÁTICA 4- 1a LEI DE OHM João Marcos Lima Martins-20189044331
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