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LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES 1 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS FASE 1 – ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES EM SÉRIE 1. Preencha a tabela 1 com os resultados obtidos durante o passo 3 (Medindo a tensão). Lâmpada Tensão (V) 3 3,08 5 3,06 6 2,90 7 3,09 Tabela 1 – Dados experimentais de tensão com quatro resistores em série 2. Preencha a tabela 2 com os resultados obtidos durante o passo 3 (Medindo a tensão) após a remoção da lâmpada do borne 6. Lâmpada Tensão (V) 3 4,03 5 4,02 7 4,05 Tabela 2 – Dados experimentais de tensão com três resistores em série mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES 2 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 3. Com base em suas observações, comente a veracidade da seguinte afirmação: “Em uma associação em série a soma das tensões elétricas sobre cada componente (lâmpada) é igual a tensão elétrica total atuante no circuito.” R: Exatamente, rege a lei de Ohm das associações, no caso em especifico “SERIE”, onde teremos mesma corrente com tensões diferentes. E se fosse paralelo teriamos mesma tensão com correntes diferentes. 4. Caso um circuito possuísse 20 lâmpadas em série e uma das lâmpadas “queimasse”, o que aconteceria com as demais lâmpadas do circuito? Justifique a sua resposta. R: No circuito com 20 lampadas em série, uma depende da outra para fechar o circuito eletrico. Contudo, 1 lampada queimada, interrompe-se o circuito e todas as demais ficariam apagada. 5. Preencha a tabela 3 com os resultados obtidos durante o passo 4 (Medindo a corrente elétrica). Lâmpada Corrente (A) 3 0,14 5 0,15 6 0,13 7 0,15 Tabela 3 – Dados experimentais de corrente com resistores em série 6. Como é o comportamento da corrente elétrica no circuito que você montou? Explique. Mesma corrente em todas as medições, pois é um circuito em serie e mesmo mudando a posição das medições, mas a carga sempre foi a mesma ! mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES 3 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br FASE 2 – ASSOCIAIÃO DE RESISTORES EM PARALELO 1. Preencha a tabela 4 com os resultados obtidos durante o passo 3 (Medindo a tensão). Lâmpada Tensão (V) 3 12,01 5 12,01 6 12,03 7 12,02 Tabela 4 – Dados experimentais de tensão com resistores em paralelo 2. Com base em suas medições, comente a veracidade da seguinte afirmação: “Em uma associação em paralelo os componentes do circuito ficam submetidos a uma mesma tensão elétrica”. R. Exatamente, novamente como rege a lei de Ohm, associações em paralelo, a tensão é fixa, quem varia é a corrente ! 3. Com base em suas observações, comente a veracidade da seguinte afirmação: “Em uma associação em paralelo, a retirada de um dos componentes do circuito (lâmpadas) não interrompe o funcionamento dos demais componentes.” R. Exato, por estarem em paralelo, o circuito continua a fluir nos demais componentes, alterando apenas a corrente do circuito. mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE OHM 4 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br FASE 3 – ASSOCIAIÃO MISTA DE RESISTORES 1. Em relação a luminosidade observada pelas lâmpadas ao final do passo 1 (montado o experimento), foi possível observar alguma diferença entre elas? Em caso afirmativo, qual foi a diferença? Justifique. R. Quando se tira uma das lampadas 2, 3 ou 4, você aumenta a luminosidade. Removendo uma das cargas da associação em paralelo, a corrente da carga (lampada) em paralelo aumenta 2. Preencha a tabela 5 com os resultados obtidos durante o passo 3 (Medindo a tensão). Lâmpada Tensão (V) 2 3,20 3 3,16 4 3,14 5 8,95 Tabela 5 – Dados experimentais de tensão com associação mista de resistores 3. Qual foi a tensão medida entre os terminais 2A e 5B? Utilizando seus conhecimentos sobre circuitos elétricos e associação de resistores, explique como a tensão fornecida pela fonte é dividida entre as lâmpadas do circuito montado no passo 1. R. Nos pontos 2A e 5B V=12,09 nos pontos 3A e 5B V=12,08 2A e 3A estão dentro da mesma associação em paralelo mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE OHM 5 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br Lei de Ohm AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS RESISTÊNCIA DE UM RESISTOR EM FUNÇÃO DO COMPRIMENTO 1. Construa o gráfico da “Resistência elétrica x Comprimento do resistor”. 2. O que é possível observar com relação ao comportamento da resistência elétrica? Explique. R. A resistência eletrica, aumenta proporcionalmente com aumento do comprimento do resistor. 0 5 10 15 20 0 0,25 0,5 0,75 1 1,25 R es is tê n ci a El et ri ca ( Ω ) Comprimento do Resistor (m) Resistência Eletrica x Comprimento do Resistor mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE OHM 6 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br RESISTÊNCIA ELÉTRICA DE UM RESISTOR EM FUNÇÃO DA ÁREA 1. Construa o gráfico da “Resistência elétrica x Inverso da área de seção reta do resistor”. 2. Qual o comportamento da resistência elétrica? R. A resistência muda de acordo com o tipo de material utilizado 3. Com base nos seus conhecimentos, é correto afirmar que “A resistência de um condutor depende da sua geometria (comprimento e área)”? R. Exatamente. 4. Calcule a resistividade de cada resistor. R: R1 (KDS D=0,32) ~ ρ = (8,04E-08 * 16,9) = 1,36E-06 R2 (Kanthal D=0,51) ~ ρ = (2,04E-07 * 6,6) = 1,35E-06 R3 (KDS D=0,72) ~ ρ = (4,07E-07 * 3,3) = 1,34E-06 R4 (Níquel D=0,51) ~ ρ = (2,04E-07 * 4,9) = 1,00E-06 R5 (Cobre D=0,64) ~ ρ = (3,22E-07 * 0,10) = 3,22E-08 5. Qual dos resistores possui maior resistividade? Por quê? ▪ Para o cálculo da resistividade utilize a fórmula: ρ = 𝑅 𝐴 . 𝐿 R. R1 KDS 0,32mm Area do condutor (A) menor e maior resistência R1; 8,04E-08 R2; 2,04E-07 R3; 4,07E-07 R4; 2,04E-07 R5; 3,22E-070 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0 1 2 3 4 5 6 R es is tê n ci a El et ri ca ( Ω ) Resistores Resistência elétrica x Inverso da área de seção reta do resistor mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA LEDS E DIODOS 7 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br CORRENTE ELÉTRICA DE UM RESISTOR 1. Construa o gráfico da “Tensão elétrica x Corrente elétrica”, caso precise retorne ao roteiro teórico para relembrar a relação entre Tensão elétrica ou corrente elétrica. 2. Depois da realização do experimento o que é possível observar com relação ao comportamento da corrente elétrica? Explique. R. O aumento da corrente foi proporcional ao aumento da tensão 3. É possível realizar as medições de corrente elétrica em todos os resistores? Caso não, por quê? R. Não, o ResistorR5 (Cobre esmaltado), tem a resistência eletrica muito baixa, gerando um curto circuito impossibilitando as medições. 4. Qual dos resistores apresentou maior valor para a corrente elétrica? Tente elaborar uma justificativa, abordado o comportamento da resistência elétrica como a passagem da corrente elétrica. R. R3 com corrente de 0,75A. Foi o resistor que possibilitou medições com menor resistencia eletrica. 0,03 0,06 0,09 0,12 0,15 0,07 0,14 0,22 0,3 0,37 0,14 0,29 0,45 0,59 0,75 0,09 0,19 0,29 0,4 0,49 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 C o rr en te ( A ) Tensão (V) Tensão elétrica x Corrente elétrica R1 R2 R3 R4 mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA LEDS E DIODOS 8 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br Leis de Kirchhoff AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS 1. Anote na Tabela 1 os valores de tensão e corrente obtidos no primeiro circuito. Lâmpada Tensão (V) Corrente (A) 1 4,45 3 4,51 6 2,92 0,11 8 1,42 0,055 9 1,49 0,055 Tabela 1 – Dados obtidos no primeiro circuito PS: No experimento foi pedido medição de corrente em apenas 2 pontos, 5 e 7. 2. Anote na Tabela 2 os valores de tensão e corrente obtidos no segundo circuito. Lâmpada Tensão (V) Corrente (A) 2 11,9 0,82 3 11,9 0,82 Tabela 2 – Dados obtidos no segundo circuito mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA LEDS E DIODOS 9 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br Leds & Diodos AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS Anote na tabela apresentada abaixo os valores da corrente elétrica apresentado pelo multímetro ajustado para medir a corrente elétrica que passa pelo led. Medição Tensão na fonte (V) Tensão no multímetro (V) Corrente elétrica (A) 1 0 0 0 2 0,2 0,2 0 3 0,4 0,4 0 4 0,6 0,6 0 5 0,8 0,8 0 6 1 1 0 7 1,2 1,2 0 8 1,4 1,4 0 9 1,6 1,6 0 10 1,8 1,8 0 11 2 2 0 12 2,2 2,02 0,00055 13 2,4 2,02 0,00108 Utilizando os dados obtidos no experimento, construa a curva característica do led (tensão apresentada pelo multímetro x corrente elétrica). Em seguida, responda os questionamentos a seguir: mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/ LABORATÓRIO DE FÍSICA LEDS E DIODOS 10 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 1. A partir de que valor de corrente elétrica o led acendeu? Sua intensidade luminosa aumentou ao com o aumento da corrente elétrica? Explique. R. O led acendeu após 5,02mA e tensão de fonte de 3,68V e a tensão no multimetro em 2,02V. Sim, com aumento da tensão de fonte, aumenta a corrente e a tensão no multimetro fica em 2,02V. 2. Qual a relação observada na curva característica do led com relação à tensão e corrente elétrica? R. O led limita a tensão em 2,02V, mas com aumento da tensão de fonte, aumenta corrente também e aumenta inclusive a luminosidade do LED. 0 0,0002 0,0004 0,0006 0,0008 0,001 0,0012 0 0,5 1 1,5 2 2,5 C o rr en te ( A ) Tensão (V) Tensão Apresentada pelo Multímetro x Corrente Elétrica mailto:contato@algetec.com.br http://www.algetec.com.br/
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