RESISTORES(EXPERIMENTO 1) (1)

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO
AMAZONAS INSTITUTO DE CIÊNCIAS
EXATAS
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
RESISTORES LINEARES E NÃO LINEARES
Letícia Miranda Lima - 21951305
Paulo José Bentes Andrade -
21954740 Hellen da Silva Figueiredo -
22050634
Vitória Gomes Rouso- 21954739
MANAUS – AM
2022
DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE FÍSICA GERAL III - FL11
RESISTORES LINEARES E NÃO LINEARES
Relatório solicitado pelo
Professor Teones Paiva, para
obtenção de nota parcial referente
a disciplina de Laboratório de
Física Geral III.
MANAUS – AM
2022
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO……………………………………………………………………..4 2
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA………………………………………………….5 3
PARTE EXPERIMENTAL………………………………………………………...7 3.1
Materiais Necessários…………………………………………………………….7 3.2
Procedimento experimental………………………………………………………7 4
RESULTADOS……………………………………………………………………..8
4.1 Resistor…………………………………………………………………………….8 4.1.1
Cálculo da Resistência Aparente………………………………………………..9 4.2
Lâmpada…………………………………………………………………………...9 4.2.2
Cálculo da Resistência Aparente………………………………………………..9 4.2.2.2
Cálculo da da Resistência Diferencial…………………………………………10 4.3
Diodo……………………………………………………………………………….10
4.3.3 Cálculo da Resistência Aparente……………………………………………….10
4.3.3.3 Cálculo da Resistência Diferencial……………………………………………..11
5 CONCLUSÃO…………………………………………………………………….11 6
REFERÊNCIAS…………………………………………………………………..12
4
1 INTRODUÇÃO
O resistor é um dispositivo eletrônico que tem a função de dissipar a energia que o
atravessa em forma de calor. Este fenômeno da transformação de energia elétrica em
térmica se chama efeito joule. O termo resistência se refere à capacidade que um material
possui em oferecer uma resistência à passagem da corrente elétrica. Dentro da física no
assunto da eletricidade irá se utilizar a equação u=r.i para o cálculo do valor da resistência
elétrica oferecida pelo resistor e caso o valor de r que como sabemos é a resistência elétrica,
seja constante para diferentes valores de U e i,iremos chamar este resistor de ôhmico,
portanto ele segue a primeira lei de ohm que diz que em um condutor mantido a temperatura
constante a razão entre a tensão e a corrente elétrica é constante e é chamada de
resistência elétrica, os resistores têm uma função importante no funcionamento do circuito.
Iremos ter dois tipos de resistores que são os lineares e não lineares. Os resistores
lineares que também será chamado de resistor ôhmico a diferença de potência e a corrente
será constante e já nos resistores não lineares alguns comportamentos deles irão mudar
dependendo da situação, estes componentes tem como principal características variar a
resistência de acordo com a mudança de tensão, temperatura ,grau de iluminação, entre
outras grandezas físicas.
Neste relatório teremos como objetivo apresentar e analisar o comportamento dos
gráficos de elementos que apresentam uma resistência e iremos identificar o que são
resistores lineares e não lineares.
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2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Para cada exemplo de matéria existe um valor que mostra o quão apto aquele corpo
está para propagar uma corrente, esse valor é chamado de Resistência. Ou seja, alguns
corpos possuem maior facilidade do que em outros para realizar a passagem de uma
corrente. A Resistência (R) de um corpo pode ser calculada da seguinte forma:
�� =����
Onde, “V” é a diferença de potencial (d.d.p) e, o “i” é a intensidade da corrente. Ou
seja, a Resistência que uma corrente elétrica tem para se espalhar em um elemento é dada
pela razão entre d.d.p e a intensidade da corrente.
Existem duas categorias de resistores: o Resistor Linear ou Ôhmico e o Resistor não
Linear.
Para os Resistores Lineares é correto a Lei de Ohm, segundo esta lei, “a corrente em
um resistor é diretamente proporcional à diferença de potencial”, por isso também são
chamados de Resistores Ôhmicos. Neles a razão entre a diferença de potencial (V) e a
intensidade da corrente que passa pelo corpo é constante. Isso significa que em um gráfico
que demonstra a diferença de potencial e a intensidade da corrente vai possuir valores que
formam uma reta. Exemplo:
Figura 1. Retrocesso linear de um Resistor Ôhmico.
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Já nos Resistores Não Lineares, o resultado mostrado no gráfico, que possui a razão
entre a diferença de potencial (V) e a intensidade da corrente (i), não é dado por uma reta e
sim por uma curva:
Figura 2.
Representação da curva formada em gráfico de um Resistor Não Linear.
Portanto, o valor da razão não é constante e, por esse motivo, a Lei de Ohm não se
encaixa nos resistores não lineares. Esses componentes não lineares variam a resistência de
acordo com a mudança de temperatura, grau de iluminação, tensão e etc. Os principais
resistores não lineares são LDR, Varistores, PTC e NTC, cada um possui uma função:
· LDR: é um resistor dependente de luz. É usado quando há necessidade de identificar
variação luminosa em vários tipos de lâmpadas e etc.
· Varistores: seu funcionamento se baseia na queda brusca de resistência com aumento da
tensão. Eles ficam relacionados à proteção de fontes e circuitos de alimentação.
·PTC: são os resistores que aumentam a resistência com a diminuição da temperatura.
· NTC: são os componentes que diminuem a resistência com o aumento da
temperatura.
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Além disso, eles possuem Resistência Aparente, que é causada por fluxos magnéticos
��
������ =
��������
dentro do condutor: ���� = , e Resistência diferencial: .
3 PARTE EXPERIMENTAL
3.1 Materiais Necessários
•1 resistor
•1 lâmpada incandescente
•1 diodo
•1 fonte cc variável
•1 amperímetro
•1 protoboard
3.2 Procedimento experimental
A princípio montamos um circuito em série com uma fonte(V), onde a voltagem passou
por um amperímetro que estava na escala de 200mA, seguindo para um protoboard, onde
estavam os três elementos resistivos que analisamos.
Em seguida, colocamos a fonte ligada ao resistor e variamos sua tensão de 1,0V até
6,0A e anotamos os dados da corrente para cada variação de tensão. Logo depois desligamos
a fonte, mudamos os cabos do resistor para a lâmpada, alteramos a escala do amperímetro
para 10A, ligamos a fonte e variamos a tensão de 0,5V até 1,0V e anotamos os dados da
corrente para cada variação de tensão. Desligamos a fonte novamente, mudamos os cabos
da lâmpada para o diodo, mantivemos a escala do amperímetro de 10A, ligamos a fonte
variamos a tensão de 0,5V até 1,0V, anotamos os dados da corrente para cada variação de
tensão.
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Fonte: experimento realizado nas dependências da UFAM(print da tela do
computador) 4 RESULTADOS
4.1 Resistor
V(V) i(A)
1,0 0,0089
2,0 0,0177
3,0 0,0267
4,0 0,0367
5,0 0,0463
6,0 0,0565
4.1.1 Cálculo da Resistência Aparente (resistência diferencial= resistência aparente, pois se
trata de elemento resistivo linear, ou seja, possui resistência constante)
Rap1= V1/i1
Rap1= 0,009/1
Rap1= 0,009Ω .
9
Rap2= V2/i2
Rap2= 0,018/2
Rap2= 0,009Ω .
Rap3= V3/i3
Rap3= 0,027/3
Rap3= 0,009Ω .
4.2 Lâmpada
V(V) i(A)
0,5 0,12
1,0 0,16
1,5 0,21
2 0,25
2,5 0,29
3,0 0,32
4.2.2 Cálculo da Resistência Aparente
Rap1= V1/i1
Rap1= 0,12/0,5
Rap1= 024Ω .
Rap2= V2/i2
Rap2= 0,17/1
Rap2= 0,17Ω .
10
Rap3= V3/i3
Rap3= 0,21/1,5
Rap3= 0,14Ω .
4.2.2.2 Cálculo da da Resistência Diferencial
Rd= V2-V1/i2-i1
Rd= 0,17-0,12/1-0,5
Rd= -0,45Ω .
4.3 Diodo
V(V) i(A)
0,5 1,79
0,6 2,32
0,7 3,16
0,8 3,95
0,9 4,18
1,0 5,12
4.3.3 Cálculo da Resistência Aparente
Rap1= V1/i1
Rap1= V1/i1
Rap1= 0,9/0,45
Rap1= 2Ω .
Rap2= V2/i2
Rap2= 2,24/0,6
Rap2= 3,7Ω .
11
Rap3= V3/i3
Rap3= 4,0//0,8
Rap3= 5,0Ω .
4.3.3.3 Cálculo da Resistência Diferencial
Rd= V2-V1/i2-i1
Rd= 2,24-0,9/0,6-0,45
Rd= 0,29Ω .
5 CONCLUSÃO
Foi possível concluir com os resultados adquiridos a linearidade dos elementos
condutores, e que o resistor apresentou um caráter ôhmico por meio da sua linearidade.
Sobre a lâmpada e o diodo, que apresentaram alguns desvios, é possível afirmar que são não
ôhmicos. Nota-se que o aumento da tensão gera um aumento na intensidade da correnteelétrica, assim observado na crescente luminosidade da lâmpada , outro ponto importante
ressaltar é sobre o diodo, ele conduz corrente em apenas uma direção, ou seja, o seu cátodo
precisa está ligado na polarização negativa da fonte, caso isso seja alterado não ocorrerá uma
leitura de corrente.Vale ressaltar que foi um experimento realizado virtualmente, assim
possibilitando margens de erros pequenas ou até nulas, dando fatores acessíveis para chegar
ao objetivo proposto.
Com base de todos os dados coletados e com base nos gráficos e cálculos,
conseguimos determinar o comportamento de cada elemento resistivo, no caso do resistor
que mantém sua resistência constante mesmo com as variações de tensão, é considerado um
elemento resistivo linear, ao contrário deste, a lâmpada e o diodo são elementos resistivos não
lineares, pois cada variação de tensão possui uma resistência diferente, dessa forma a
resistência não é constante.
Portanto, conclui-se que o experimento possibilitou a compreensão e análise da
resistência elétrica em cada um dos elementos, podendo assim afirmar quais eram resistores
lineares e não lineares.
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6 REFERÊNCIAS
H.D.Young e R.A Freedman,"física lll :eletromagnetismo ,12a .ed" Pearson, São Paulo,
Brasil,2009.
Fundamentos da física, vol. 3.(eletromagnetismo),quarta edição, halliday, resnick, walker
,livros técnicos e científicos editora SA.
Física básica, vol 3,Moisés Nussenzweig ,editora Edgard Blucher.
Tipler, Paul A;mosca ,gene, física para cientistas e engenheiros- vol 3 ,5a ed .RIO de janeiro
:Ltc, 2006.
Willian César Mariano, "eletromagnetismo fundamentos e aplicações ",primeira edição, São
Paulo, editora Érica 2003.
300 0 366 432 0,6
302 0,3 368 434 0,4
304 0,5 370 436 0,4
306 0,9 372 438 0,6
308 0,8 374 440 1
310 0,6 376 442 1,3
312 0,3 378 444 1,4
314 0,2 380 446 1,2
316 0,1 382 448 0,9
318 0,2 384 450 0,6
320 0,5 386 452 0,4
322 0,8 388 454 0,5
324 0,9 390 456 1
326 0,7 392 458 1,5
328 0,5 394 460 1,5
330 0,3 396 462 1,4
332 366 398 464 1,1
334 368 400 466 0,8
336 370 402 0,2
338 372 404 0,3
340 374 406 0,6
342 376 408 1
344 378 410 1,1
346 380 412 0,9
348 382 414 0,5
350 384 416 0,2
352 386 418 0,3
354 388 420 0,5
356 390 422 0,9
358 392 424 1,1
360 394 426 1,3
362 396 428 1,1
364 398 430 0,9
366 400 0,3
368 402 0,2
370 404 0,3
372 406 0,6
374 408 1
376 410 1,1
378 412 0,9
380 414 0,5
382 416 0,2
384 418 0,3
386 420 0,5
388 422 0,9
390 424 1,1
392 426 1,3
394 428 1,1
396 430 0,9
398 0,4
400 0,3
402 0,2
404 0,3
406 0,6
408 1
410 1,1
412 0,9
414 0,5
416 0,2
418 0,3
420 0,5
422 0,9
424 1,1
426 1,3
428 1,1
430 0,9
432 0,6
434 0,4
436 0,4
438 0,6
440 1
442 1,3
444 1,4
446 1,2
448 0,9
450 0,6
452 0,4
454 0,5
456 1
458 1,5
460 1,5
462 1,4
464 1,1
466 0,8