Pratica_03_lei_de_ohm (1)

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Roteiro de Aula Prática
	1º Semestre
2015
	Curso: ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
	Período/Série: 4º
	Turno: Noturno
	Componente Curricular: Eletricidade Aplicada
	Código: 38054
AULA PRÁTICA Nº 03
LEI DE OHM
OBJETIVOS
1.1 Verificar experimentalmente a Lei de Ohm;
1.2 Determinar o valor de resistências pelas medidas de tensão e corrente;
1.3 Familiarização com os gráficos V x I.
CONCEITUAÇÃO TEÓRICA
Existe uma dependência entre a tensão aplicada e a corrente que circula em um circuito. Quando se aplica uma tensão entre os terminais de um elemento, verifica-se que a intensidade da corrente que o atravessa depende da tensão nele aplicada.
	Denomina-se resistência elétrica de um componente, a razão entre a tensão nele aplicada e a intensidade da corrente que o atravessa, resultando na equação:
onde:
	R = resistência em ohms
	E = tensão em volts
	I = corrente em ampères
	A equação acima foi formulada em 1.827 por Georges Simon Ohm (1.787-1.854); ela estabeleceu as bases da Eletricidade e da Eletrônica. 
	
Quando a resistência de um elemento for constante, a razão E/I também será constante. Neste caso esses elementos são considerados bipolos lineares ou bipolos ôhmicos.
	A Lei de Ohm é enunciada como se segue: NOS BIPOLOS LINEARES OU ÔHMICOS, A CORRENTE QUE O ATRAVESSA É DIRETAMENTE PROPORCIONAL À TENSÃO APLICADA AOS SEUS TERMINAIS, resultando na equação a seguir:
	No entanto, podemos também partir da definição: EM UM BIPOLO ÔHMICO, A TENSÃO APLICADA EM SEUS TERMINAIS É DIRETAMENTE PROPORCIONAL À INTENSIDADE DA CORRENTE QUE O ATRAVESSA; resultando assim na equação abaixo:
	Pode-se calcular a resistência elétrica de um elemento a partir do gráfico V x I, que recebe o nome de característica elétrica.
	Levantando-se experimentalmente a curva da tensão em função da corrente para um bipolo ôhmico, teremos uma característica linear, conforme mostra a figura abaixo:
	Da característica temos: tg( = (V/(I, onde concluímos que a tangente do ângulo ( representa a resistência elétrica do bipolo, portanto, podemos escrever:
tg( = R
	Quando o bipolo não obedece a característica linear mostrada acima, trata-se de um bipolo não ôhmico.
	
	Em muitos casos a não linearidade dos bipolos não ôhmicos ocorre em virtude da ação da temperatura.
 
Usualmente abrevia-se (BÑH), cuja resistência pode aumentar com o aumento da temperatura, neste caso, coeficiente térmico positivo ou ainda, sua resistência pode diminuir com o aumento da temperatura, neste caso, coeficiente térmico negativo.
	Para levantarmos a curva característica de um bipolo, precisamos medir a intensidade da corrente que o percorre e a tensão nele aplicada, bastando para tal aplicar a fórmula adequada da 1ª Lei de Ohm.
A figura 2 mostra a curva característica de um bipolo ôhmico.
	Observa-se a característica linear da referida curva, que foi obtida a partir do circuito experimental 3, constituído por uma fonte variável, onde o bipolo utilizado é um resistor de 100(.
	Para cada valor de tensão ajustado, obtém-se uma corrente, que colocados em uma tabela permitem o levantamento da curva característica.
�
	
	
	
	E(V)
	I(ma)
	
	
	
	
	
	
	0
	0
	
	
	
	
	
	
	4
	40
	
	
	
	
	
	
	8
	80
	
	
	
	
	
	
	12
	120
	
	
	
	
	
	
	16
	160
	
	
	
	
	
	
	20
	200
	
	
	
Quadro 01
	Da curva temos:
RESISTÊNCIAS NÃO OHMICAS
A maioria das resistências elétricas tem um comportamento ôhmico, ou seja, linear, como visto acima. Porém, alguns materiais, principalmente os sensíveis ao calor e á luz, apresentam um comportamento NÃO ÔHMICO, ou seja NÃO linear. Para esses tipos de resistências o seu valor ôhmico depende da tensão aplicada, tendo um valor específico para cada condição de operação
Assim, diferentemente das resistências lineares, o valor da resistência não é mais constante, como pode ser visto no gráfico da figura 4. Portanto, para cada ponto temos valores diferentes de resistência, ou seja: 
EQUIPAMENTOS E MATERIAIS PERMANENTES NECESSÁRIOS
Módulo de ensaios (protoboard), matriz de contato, resistores de valores diferente e multímetro
MATERIAL DE CONSUMO NECESSÁRIO
Não há necessidade de material de consumo.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Monte, no protoboard, um circuito série contendo:
uma fonte de tensão variável;
um resistor R1 de 100 (;
um resistor R2 de 330 (.
 Insira no circuito um amperímetro para medir a corrente e o voltímetro para medir a tensão sobre o resistor R2;
OBS: Cuidado ao inserir os aparelhos no circuito e com a escala dos mesmos
Varie a tensão da fonte de alimentação conforme o quadro 1 mostrado abaixo e, para cada valor, meça e anote o valor da corrente; 1º - 3,89 / 2ª – 2,17
Substitua o resistor R2 por um resistor R3 de 1 k( e repita o procedimento do item 3;
	
V (volt)
	R2
	R3
	
	I (mA)
	I(mA)
	0
	0
	0
	1,25
	0,14
	0,14
	2,02
	0,29
	0,29
	4,06
	0,58
	0,58
	6,01
	0,86
	0,86
	8,00
	1,12
	1,12
	10,08
	1.44
	1.44
	12,02
	1,72
	1,72
	14,00
	2.01
	2.01
TRATAMENTO DOS DADOS OBTIDOS
Num mesmo sistema cartesiano, plote as curvas num gráfico V = f(I) para cada um dos resistores R2 e R3. Utilize Excel.
 Analise os resultados e faça a sua conclusão;
 R: Os valores obtidos não tiveram variações consideráveis no gráfico.
Escolha dois pontos de cada uma das curvas e determine os valores experimentais das resistências. Deixe os pontos bem visíveis e mostre os cálculos feitos;
R: 6,01 / 0,86 = 6,99 Ω
Compare os resultados obtidos com os valores nominais dos resistores utilizados e conclua.
R: A variação é bem mínima, quase impercebível. 
QUESTÕES:
Analisando as curvas obtidas experimentalmente, houve algum ponto que ficou totalmente fora da curva? Se sim, explique as prováveis razões;
R: Quando o sistema está com carga não há curva.
Qual a relação existente entre o valor de uma dada resistência com a inclinação se sua curva característica?
R: De acordo com as leis de Ohms os valores da resistência é referente a tensão divido pela corrente.
Se, na tomada da bancada ligarmos seus dois contatos através de um condutor qualquer, acontecerá um efeito denominado de curto-circuito. Nessa condição, a corrente que circulará pelos condutores é muito elevada. Baseado na experiência, explique o que ocorre para que a corrente seja tão alta.
R: A tensão baixa e a corrente eleva fazendo com que supere o valor da resistência causado o curto – circuito.
Qual seria a provável curva característica da resistência de um material isolante? Explique.
R: Uma leve curva pois o material é isolante e isola bem isso ocorre devido ao seu material de confecção que não é condutor e o valor da resistência acaba sendo alto.
Qual seria a provável curva característica da resistência de uma lâmpada incandescente. Explique.
R: Iria depender da corrente, se fosse continua a curva seria continua, se a corrente fosse variando com um potenciômetro (Dymer) ai neste caso a curva obedeceria a variação feita pelo aparelho.
Determine o valor de uma determinada resistência que, ao ser submetida a uma tensão de 5 V é percorrida por uma corrente de 200 mA.
 R: 5 / 0,200 = 25 Ω
.
 CONCLUSÃO 
Concluímos que a resistência foi praticamente constante para grande parte das voltagens aplicadas, apresentando comportamento compatível com a Lei de Ohm, que foi o primeiro a fazer um estudo sistemático da resistência elétrica. Verificou-se que o fio de constantan com áreas diferentes também obedecem à lei de Ohm, já que sua resistência é sempre constante, independente de qual seja a tensão aplicada. E ainda que, variando o comprimento, podemos considerar que sua resistência cresce proporcionalmente.
O fio condutor de liga constanta apresenta uma relação linear entre a voltagem e a corrente emuma ampla gama de voltagens aplicadas, obedecendo assim as Leis de Ohm.
Sendo assim, comprova-se que a resistência elétrica de um condutor homogêneo de seção transversal constante é diretamente proporcional ao seu comprimento e inversamente proporcional à sua área de seção transversal e depende do material do qual ele é feito. E a resistividade é uma característica do material usado na constituição do condutor.
REFERÊNCIAS
Gussow, Milton; Aracy Mendes da Costa (trad.) Eletricidade básica 2.ed.. 639 p il São Paulo: Makron Books, 1997
Mamede Filho, João Instalações elétricas industriais / 6. ed.. 753 p. :il. Rio de Janeiro :Livros Técnicos e Científicos, c2002
Boylestad, Robert L. Introdução à análise de circuitos / 8. ed.. 785 p. :il. Rio de Janeiro : Livros Técnicos e Científicos, c1998
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Gráf1
		0		0
		0		0
		0		0
		0		0
		0		0
		0		0
		0		0
		0		0
R2
R3
Quadro 02
Plan1
				R2		R3
		0		0		0
		2		0.17		0.17
		4		0.35		0.35
		6		0.53		0.53
		8		0.71		0.71
		10		0.89		0.89
		12		1.07		1.07
		14		1.25		1.25
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