Experimento PRIMEIRA LEI DE OHM

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INSTITUTO DE FÍSICA – UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA 
DISCIPLINA: FÍSICA GERAL EXPERIMENTAL III (FISD40) 
DOCENTE: ALBERTO ULISSES SÃO PAULO 
DISCENTES: GABRIEL CASTRO,ROMULO COSTA E STEPHANIE JONES 
SEMESTRE: 2022.1 
 
 
 
EXPERIMENTO 01: 1ª LEI DE OHM 
 
 
 
 
Resumo 
 
A primeira lei de Ohm nos diz que a corrente elétrica que atravessa um dispositivo é 
diretamente proporcional à diferença de potencial (d.d.p) aplicada no equipamento. A partir 
disso e com muitos objetivos a serem alcançados, dentre eles, o desenvolvimento de 
conhecimentos sobre a montagem de circuitos elétricos em série, o recolhimento de medidas 
direta e indireta, teste Z de compatibilidade, esse experimento se propôs a investigação do 
comportamento de um circuito montado em sala utilizando a plataforma Arduino. 
 
Palavras-chave: Arduino, Protoboard, circuito em série, resistência nominal. 
 
1. Introdução 
 
Com o objetivo principal de discriminar os resultados obtidos a partir da observação e 
experimentação de medida em simulações de circuitos elétricos, foi utilizado o Arduino Mega, 
resistores e LCD (display) para a montagem de um circuito elétrico. Para além desses 
objetivos o recolhimento de medidas direta e indireta, teste Z de compatibilidade, também 
foram objeto de investigação do experimento. O presente relatório teve como embasamento 
teórico principal a primeira Lei de Ohm que em linhas gerais nos informa que a corrente 
elétrica ao atravessar um dispositivo qualquer é sempre diretamente proporcional à diferença 
de potencial aplicada a esse dispositivo. Esta importante Lei, relaciona as principais 
grandezas elétricas e comprova de maneira irrefutável como a corrente (i), tensão (V) e 
resistência elétrica dos condutores (R) estão diretamente ligadas. 
 
2. Metodologia 
 
Para a montagem do circuito foi utilizado o Arduino que é uma plataforma open source ou 
hardware para prototipagem eletrônica, projetada com um microcontrolador Atmel AVR e com 
o suporte para entrada/saída dados já embutido, com linguagem de programação padrão 
baseado no em C/C++. 
 
Montagem do circuito 
 
Materiais necessários 
● 1 placa Arduino Mega; 
● 1 fonte de alimentação para placa Arduino; 
● 1 protoboard de 400 pontos; 
● 1 display LCD 16x2; 
● 4 cabos de ligação macho-fêmea; 
● 7 cabos de ligação macho-macho 
● 2 resistores 220 Ω 
● 2 resistores 560 Ω 
● 1 resistor de 1000 Ω 
 
 
 
Figura 1 : Montagem do circuito 1 
 
Medidas da tensão versus corrente 
Ao montar o circuito de acordo com o modelo da Figura 1, foram realizadas as medidas das 
D.D.Ps seguindo a ordem enumerada como mostra na Figura 2. Para isso foi conectado o fio 
de alimentação de +5V do circuito identificado pela cor verde em um ponto no barramento (+) 
e nos pontos determinados. As medidas foram iniciadas seguindo a ordem 1,2,3,4,5. A tensão 
nesse momento é independente dos pontos conectados ao barramento, sendo representado 
pelo V0, com valor aproximadamente de 5V; 
 
Figura 2: pontos numerados no circuito para medição. 
A partir desse procedimento obtivemos as seguintes medidas de tensão (Vref) e com a 
utilização da primeira lei de Ohm, foi calculado a resistência equivalente (Req) para cada uma 
das medidas. Os dados obtidos podem ser observados na Tabela 1. 
Medida 			𝑉𝑟𝑒𝑓 ± 𝛥𝑉𝑟𝑒𝑓(𝑉)	 𝑅𝑒𝑞 ± 𝛥Req (kΩ) 
1 1,942 ±0,05 0,565 ± 0,028 
2 2,124±0,05 0,723 ± 0,052 
3 2,3464±0,05 1,207 ± 0,011 
4 3,197±0,05 1,705 ± 0,012 
5 4,994±0,05 2,563 ± 0,13 
Tabela 1 - Medida de tensão de referência versus resistência equivalente. 
Para o circuito foram utilizados resistores cujo valor nas medidas 1, 2, 3, 4, e 5 são de 
respectivamente 0,22kΩ, 0,22kΩ, 0,56kΩ, 0,56kΩ e 1kΩ. Ao comparar com os valores 
nominais dos resistores e tomando como base a medida entre dois pontos, podemos perceber 
um aumento no valor da resistência equivalente. O valor da resistência equivalente de uma 
associação de resistores em série é a soma dos resistores associados, desse modo, os 
resistores da Figura 2 em série possui uma Req maior que o valor estabelecido nominal. 
O valor de compatibilidade do Vref é dado por: 
, 
sendo assim utilizando os valores das medidas 1, 2 e suas respectivas incertezas, temos que 
o fator Z para essa grandeza é de aproximadamente Z = 2,56, ou seja, as medidas pertencem 
ao intervalo da possibilidade de serem compatíveis, mas que vale a verificação dos erros 
sistemáticos associados. 
 
O fator Z de compatibilidade de Req é dado pela mesma equação citada anteriormente, 
utilizando os valores das medidas 3 e 4 e suas respectivas incertezas, temos que o fator de 
compatibilidade dessa grandeza é de aproximadamente Z = 2,5. Com esses valores para Z 
observamos a possibilidade de medidas compatíveis, mas com possíveis erros sistemáticos 
somados, visto que os valores estão dentro do intervalo, mas muito acima do aceitável para 
medidas compatíveis. 
Abaixo temos o gráfico que relaciona as medidas de tensão de referência em função da 
resistência equivalente. 
 
 
Gráfico 1: tensão de referência x resistência equivalente 
 
 
 
Gráfico 2: tensão de referência x resistência equivalente (log-log) 
 
 
Medidas da tensão versus Resistência 
O procedimento de medida nessa segunda parte foi a partir das medidas de D.D.P, os pontos 
enumerados (Figura 2) e Vab. Nessa etapa utilizamos os valores da Resistência Nominal (𝑅𝑛) 
que é o valor individual de cada resistor com suas respectivas incertezas de 5% do valor 
nominal. 
Tabela 2: Medida da resistência nominal equivalente versus d.d.p 
Medida 𝑅𝑛	 ± 𝛥𝑅𝑛	(𝑘Ω)	 𝑉𝑎𝑏 ± 𝛥Vab(V) 
1 0,21 ± 0,011 5 ± 0,01 
2 0,45 ± 0,022 4,57 ± 0,01 
3 1,00 ± 0,05 4,14 ± 0,01 
4 1,55 ± 0,078 3,04 ± 0,01 
5 2,54 ± 0,13 1,95 ± 0,01 
Sabendo que a primeira lei de Ohm relaciona tensão, resistência e corrente, o coeficiente 
angular representado na equação linear estaria relacionada com a corrente percorrida no 
circuito. Dentro dessa mesma lei os resultados estão dentro do esperado, podendo ser melhor 
observado no gráfico abaixo, a reta coincide inclusive com o fator de compatibilidade (Z). 
 
Gráfico 3: resistência nominal equivalente x d.d.p 
Medidas de corrente em cada um dos resistores do circuito 
Utilizando os cabos A1 e A2 medimos as diferenças de potencial sobre cada resistor, essas 
medidas foram aferidas ao conectar a extremidade desses cabos nos pontos localizados na 
mesma linha dos terminais dos resistores como na figura 2. 
Medidas 𝑅n ± Δ𝑅n (𝑘Ω) 𝑉𝑎𝑏 ± Δ𝑉𝑎𝑏 (𝑉) 
1 0,220 ± 0,11 0,42 ± 0,01 
2 0,220 ± 0,11 0,43 ± 0,01 
3 0,560 ± 0,028 1,10 ± 0,01 
4 0,560 ± 0,028 1,09 ± 0,01 
5 1,000 ± 0,05 1,95 ± 0,01 
Tabela 3: Medidas de resistência nominal do resistor vs d.d.p 
Utilizando a lei de OHM, foi calculado a corrente estimada que passa por cada um dos 
resistores. 
Medidas Rn ± ΔRn (kΩ) Vab±ΔVab(V) I ± ΔI (A) 
1 0,220 ± 0,11 0,43 ± 0,01 1,955 ± 0,001 
2 0,220 ± 0,11 0,43 ± 0,01 1,955 ± 0,001 
3 0,560 ± 0,028 1,10 ± 0,01 1,964 ± 0,001 
4 0,560 ± 0,028 1,10 ± 0,01 1,964 ± 0,001 
5 1,000 ± 0,05 1,95 ± 0,01 1,950 ± 0,001 
Tabela 4: Medidas de corrente estimada que passa sobre cada um dos resistores. 
É possível considerarmos que o valor da corrente não sofre alterações significativas nos 
pontos observados, respeitando a lei de Ohm e mantendo a proporcionalidade direta que ela 
descreve. Como não há bifurcações no circuito e nem resistores em paralelos o valor da 
corrente permanece quase constante. 
No nosso circuito os resistores estão associados em série, e os resultados experimentais são 
compatíveis com os esperados, uma vez que uma característica desse tipo de associação é 
que todos resistores são percorridos pela mesma corrente, podemos dizer que: 
 𝐼 = 𝐼1 = 𝐼2 = 𝐼3 = 𝐼4 = 𝐼5 
Outra propriedade interessante, e que pode ser verificada é que a tensão fornecida pela fonte 
é dividida proporcionalmente por todos resistores. Para calcular a tensão elétrica total do 
circuito podemosconsiderar: 
𝑉 = 𝑉1+V2+V3+V4+V5 
𝑉 = 0,43 + 0,43 + 1,10 + 1,10 + 1,95 ≈ 5,0	𝑉	
Podemos afirmar que um circuito de resistores em série é divisor de tensão, pois percebemos 
experimentalmente quando resistores em série são submetidos a uma d.d.p, eles funcionam 
como esses divisores de tensão e que a tensão aplicada se distribui proporcionalmente entre 
os resistores. 
 
 
3. Considerações finais 
 
A corrente elétrica é determinada pelo movimento de elétrons, logo 
𝛥𝑞/𝛥𝑡 = 𝑐/𝑠 = 𝐴	
Para fornecer energia ao circuito, a d.d.p é formada e promove a movimentação dos elétrons 
e essa movimentação é definida como corrente elétrica pela quantidade de carga que passa 
em uma parte do circuito em um intervalo de tempo. 
Quando os dispositivos de um circuito se encontram ligados no mesmo ramo eles são 
percorridos pela mesma corrente elétrica. O potencial elétrico, no entanto, decresce com a 
passagem dos elétrons por esses elementos. Como os resistores estão associados em série, 
a corrente será constante. 
 
5. Bibliografia 
[1] Textos de Laboratório. Teoria de erros. Instituto de física Universidade Federal da Bahia. 
Departamento de Física do estado sólido.