A1_Microcontroladores e IoT_Carolina Chaves Ribeiro de Souza

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LABORATÓRIO DE FÍSICA 
LEI DE OHM 
1 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
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Lei de Ohm 
 
Nome: Carolina Chaves Ribeiro de Souza 
Curso: Ciência da Computação 
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. 
Na criação do gráfico, colocamos em prática a teoria de Ohm e observando esse 
mesmo gráfico, é possível analisar que a resistência elétrica é proporcional ao 
comprimento do resistor. Isso significa que quanto maior é o comprimento do 
resistor, maior é a resistência elétrica. 
 
 
4,3
8,5
13
17
0
5
10
15
20
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2
R
es
is
tê
n
ci
a 
el
ét
ri
ca
Comprimento do resistor
Resistência elétrica x Comprimento do 
resistor
Resistor 1 L (m) R (Ω) R/L (Ω/m)
AB1 0,25 4,3 17,2
AC1 0,5 8,5 17
AD1 0,75 13 17,33
AE1 1 17 17
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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”. 
 L (mm) área (A) A (m2) R ( Ω ) R . A (Ω . 
m2) 
 
 
 
Resistor 
AE3 
 
 
 
A = 1000mm 
E = 0,72mm 
AE3 = π (
𝑑 
2
)2 
 
π(
7,2 𝑥 10 
2
−4
)2 
 
4,072 x 10-7 m² 
 
 
 
 
4,072 x 10-7 
m² 
 
 
 
 
3,4 
 
 
 
1,384 x 10-6 
 
 
 
Resistor 
AE4 
 
 
 
A = 1000mm 
E = 0,51mm 
AE4 = π (
𝑑 
2
)2 
 
π(
5,1 𝑥 10 
2
−4
)2 
 
2,043 x 10-7 m² 
 
 
 
 
2,043 x 10-7 
m² 
 
 
 
 
5,2 
 
 
 
1,062 x 10-6 
 
 
 
Resistor 
AE5 
 
 
 
A = 1000mm 
E = 0,64mm 
A3 = π (
𝑑 
2
)2 
 
π(
6,4 𝑥 10 
2
−4
)2 
 
3,216 x 10-7 m² 
 
 
 
 
3,216 x 10-7 
m² 
 
 
 
 
0,2 
 
 
 
6,432 x 10-8 
3,4
5,2
0,2
0
1
2
3
4
5
6
0123
RESISTÊNCIA ELÉTRICA X INVERSO DA ÁREA DE SEÇÃO RETA DO 
RESISTOR
A
 (
m
²)
 
1,
3
8
4
 x
 1
0
-6
1,
0
6
2
 x
 1
0
-6
6
,4
3
2
 x
 1
0
-8
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2. Qual o comportamento da resistência elétrica? 
Ao observar o gráfico, podemos analisar que o valor de cada resistor muda de 
acordo com a área aplicada para conduzir a corrente. 
 
3. Com base nos seus conhecimentos, é correto afirmar que “A resistência de um condutor 
depende da sua geometria (comprimento e área)”? 
Sim, porque de acordo com George S. Ohm, a resistência elétrica é diretamente proporcional ao seu 
comprimento e inversamente proporcional a área de uma seção transversal. 
 
4. Calcule a resistividade de cada resistor. 
Resistor AE3: 
ρ = 
𝑅 . 𝐴 
𝐿
 
ρ = 
3,4 . 4,072 𝑥 10 
7,2
−7
 
ρ = 
1,384 𝑥10 
7,2
−6
 
ρ = 0,192𝑥10-6 
Resistor AE4: 
ρ = 
𝑅 . 𝐴 
𝐿
 
ρ = 
5,2 . 2,043 𝑥 10 
5,1
−7
 
ρ = 
1,062 𝑥10 
5,1
−6
 
ρ = 0,208𝑥10-6 
Resistor AE5: 
ρ = 
𝑅 . 𝐴 
𝐿
 
ρ = 
0,2 . 3,216 𝑥 10 
6,4
−7
 
ρ = 
6,432 𝑥10 
6,4
−8
 
ρ = 1,00𝑥10-8 
 
5. Qual dos resistores possui maior resistividade? Por quê? 
O conceito de resistividade elétrica nos diz que quanto maior for a resistividade, mais difícil é para 
o material conduzir uma carga elétrica e o resistor AE5 possui uma resistividade maior comparado 
aos outros porque ele possui uma resistência mais elevada. 
 
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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. 
É possível observar que a corrente elétrica é diretamente proporcional à tensão que é aplicada, isso 
significa que quanto maior for o valor da tensão, maior será a corrente. Esse acontecimento pode ser 
analisado no gráfico acima, através da linha de tendência. 
3. É possível realizar as medições de corrente elétrica em todos os resistores? 
Caso não, por quê? 
Não, porque quando tentamos conectar a ponta de prova negativa no resistor E5 e a ponta do switch 
no resistor A5, surge um aviso alertando que a ligação irá causar curto circuito na fonte e isso 
acontece quando o potencial elétrico entre os pontos são os mesmos. 
 
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. 
O resistor AE3, com a tensão em 2,5. Ele apresentou uma corrente elétrica maior porque possui uma 
resistência mais baixa quando comparada aos outros, significando que ele resiste pouco a corrente 
elétrica aplicada. 
 
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0
0,2
0,4
0,6
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3
C
o
rr
en
te
 E
lé
tr
ic
a
Tensão Elétrica
Tensão elétrica x Corrente elétrica
V (V) I (A) V/I (V/A)
0,5 0,1 5,00
1 0,2 5,00
1,5 0,3 5,00
2 0,4 5,00
2,5 0,5 5,00
Resistor AE - 4
V (V) I (A) V/I (V/A)
0,5 0,03 16,67
1 0,06 16,67
1,5 0,09 16,67
2 0,12 16,67
2,5 0,15 16,67
Resistor AE - 1
V (V) I (A) V/I (V/A)
0,5 0,08 6,25
1 0,15 6,67
1,5 0,23 6,52
2 0,3 6,67
2,5 0,38 6,58
Resistor AE - 2
V (V) I (A) V/I (V/A)
0,5 0,15 3,33
1 0,3 3,33
1,5 0,45 3,33
2 0,6 3,33
2,5 0,75 3,33
Resistor AE - 3
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ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES 
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Assossiação em Série de 
Resistores 
 
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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 3,03 
5 2,96 
6 3,04 
7 2,99 
 
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 4,05 
5 3,97 
7 3,99 
 
Tabela 2 – Dados experimentais de tensão com três resistores em série 
 
 
 
 
 
 
 
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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.” 
A afirmação está correta porque as tensões se distribuírem entre os resistores conforme o valor 
de sua resistência, ou seja, a tensão se divide em ligações em série. 
 
 
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. 
As outras 19 lâmpadas restantes não funcionariam porque a lâmpada queimada iria 
interromper o circuito elétrico. 
 
 
 
5. Preencha a tabela 3 com os resultados obtidosdurante o passo 4 (Medindo a corrente 
elétrica). 
 
Lâmpada Corrente (A) 
3 0,15 
5 0,15 
6 0,15 
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. 
A corrente elétrica foi contínua em todo o circuito, se mantendo constante, porque no circuito 
montado foi feita uma assossiação em série, onde a corrente é a mesma para todos os resistores 
e isso faz com que o valor seja mantido ao longo de todo o circuito. 
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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) 
2 12,05 
3 12,05 
4 12,05 
 
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”. 
A afirmação está correta. De acordo com Georg Ohm, em uma ligação paralela, a corrente pode 
variar de resistor para resistor, porém, a tensão será a mesma para todos. 
 
 
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.” 
Na assossiação paralela, o fluxo da corrente é separado proporcionalmente para cada carga e 
essas cargas funcionam de forma independente, isso significa que se uma parar de funcionar, 
as outras continuarão funcionando porque a corrente vai ter sempre um caminho alternativo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES 
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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. 
Sim, a lâmpada 5 ficou acesa, com uma luminosidade bem alta, se mantendo assim ao longo do 
experimento. A lâmpada 3 ficou parecida com a 5 quando so as duas permaneceram ligadas. Já 
as lâmpadas 2 e 4 ficaram fracas até o final do experimento. Provavelmente, esse experimento 
mostra como funciona a assossiação mista, que é a combinação da assossiação em série e 
pararela. 
 
 
2. Preencha a tabela 5 com os resultados obtidos durante o passo 3 (Medindo a tensão). 
 
 
 
Lâmpada Tensão (V) 
2 3,08 
3 3,08 
4 3,08 
5 8,94 
 
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. 
A tensão medida entre os terminais 2A e 5B foi de 12,02. Por se tratar de uma assossiação mista, 
que é a mistura das outras duas assossiações, em uma parte do circuito a corrente é a mesma 
e na outra, a tensão é a mesma. As lâmpadas 2, 3 e 4 contemplam a assossiação paralela, 
enquanto a lâmpada 5 se encaixa na assossiação em série, porque é a única que a tensão muda. 
 
 
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LEDS E DIODOS 
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Leds e Diodos 
 
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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 0,0 
2 0,2 0,20 0,0 
3 0,4 0,40 0,0 
4 0,6 0,60 0,0 
5 0,8 0,80 0,0 
6 1 1,0 0,0 
7 1,2 1,20 0,0 
8 1,4 1,40 0,0 
9 1,6 1,60 0,0 
10 1,8 1,80 0,0 
11 2 2,0 0,0 
12 2,2 2,04 0,50 
13 2,4 2,04 1,10 
 
 
 
 
 
 
 
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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: 
1. A partir de que valor de corrente elétrica o led acendeu? Sua intensidade luminosa 
aumentou ao com o aumento da corrente elétrica? Explique. 
O led acendeu quando a corrente atingiu 5,04 mA. Sim, o aumento da corrente elétrica e 
da luz do led são proporcionais, quanto maior a corrente, mais intensa fica a luminosidade 
do led. 
 
2. Qual a relação observada na curva característica do led com relação à tensão e 
corrente elétrica? 
A corrente se manteve estável ao longo do experimento, mesmo com a tensão sendo 
aumentada de pouco em pouco. Com o aumento gradual do potenciômetro, a tensão 
também teve um aumento gradual, mas a corrente permanecem em 0 por um tempo. 
Somente quando a tensão ficou forte o suficiente, a corrente elétrica começou a circular 
pelo protoboard. Com a análise do gráfico da para notar que a partir do momento que a 
tensão começa a ficar mais forte, a corrente circulante passa a ter um aumento constante 
e linear. 
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0,5
1,1
-0,2
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2
Co
rr
en
te
 m
A
Tensão V
Curva característica do led
Tensão (V) x Corrente (mA) 
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MÁXIMA TRANSFERÊNCIA DE POTÊNCIA 
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Máxima Transferência de 
Potência 
 
 
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1. Preencha a tabela 1 de acordo com os dados experimentais obtidos durante a 
realização do ensaio. 
 
 
Medição 
Resistência do 
potenciômetro (Ω) 
Tensão do 
resistor R2 (V) 
Tensão no 
potenciômetro (V) 
1 8 1,32 1,05 
2 16 1,08 1,74 
3 24 0,92 2,22 
4 32 0,80 2,58 
5 40 0,72 2,86 
6 48 0,64 3,08 
7 56 0,58 3,26 
8 64 0,52 3,40 
9 72 0,48 3,52 
10 80 0,44 3,64 
11 88 0,42 3,72 
12 96 0,40 3,80 
Tabela 1 – Dados experimentais da tensão 
 
 
2. Qual o valor a tensão aplicada pela fonte? Qual o valor da resistência? 
A tensão aplicada pela fonte foi de 5 V e o valor da resistência é de 20 Ω. 
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MÁXIMA TRANSFERÊNCIA DE POTÊNCIA 
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Para o cálculo da corrente utilize a equação abaixo. 
 
𝑉𝑓 = 𝑅𝑝 ∗ 𝑖 
Onde: 
 
Vf = Tensão da fonte 
 
RP = Resistência do potenciômetro 
i = Corrente elétrica do circuito 
Os valores de corrente elétrica encontrados serão baseados na resistência do 
potenciômetro, no entanto, por se tratar de um circuito em série, a corrente que passa 
pelo potenciômetro é igual a corrente que circula pelos demais resistores. 
 
3. Preencha a tabela 2 com a corrente que percorre o circuito em cada medição.4. Com base nos valores obtidos de resistência dos resistores, determine a resistência 
equivalente (Req) para cada medição feita no circuito e anote na tabela 2. 
Para encontrar a potência dissipada do circuito, você utilizará as resistências 
apresentadas pelos resistores e potenciômetros, associando-as com os seus valores 
de tensão. 
Utilize a equação abaixo para encontrar a potência dissipada no circuito. 
 
 
𝑃𝑜𝑡𝐷𝑖𝑠𝑠𝑖𝑝𝑎𝑑𝑎 = 
𝑉𝑖² 
+ 
𝑅𝑖 
𝑉2² 
+ 
𝑅2 
𝑉𝑝² 
 
 
𝑅𝑝 
Onde: 
 
𝑉𝑖 = Tensão da resistência interna da fonte Ri = Resistência interna da fonte 
𝑉2 = Tensão no resistor R2 
 
R2 = Resistência do resistor R2 
 
𝑉𝑝 = Tensão no potenciômetro 
 
RP = Resistência do potenciômetro 
 
5. Anote os valores da potência dissipada na tabela 2. 
 
 
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Encontre os valores para a eficiência da transferência de potência utilizando a 
equação abaixo. 
 
𝜂 = 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
𝑅𝑒𝑞 
 
 
𝑅𝑒𝑞 + 𝑅1
Tabela 2 – Dados experimentais do experimento 
 
Medição 
Resistência do 
potenciômetro 
(Ω) 
Corrente 
do circuito 
(A) 
 
Resistência 
R2 (Ω) 
 
Req = (Rp + R2) 
 
Eficiência 
(𝜂) 
Potência 
dissipada no 
circuito 
1 8 0,625 10 Ω 18 0,473 0,513 
2 16 0,312 10 Ω 26 0,565 0,466 
3 24 0,208 10 Ω 34 0,629 0,434 
4 32 0,156 10 Ω 42 0,677 0,410 
5 40 0,125 10 Ω 50 0,714 0,393 
6 48 0,104 10 Ω 58 0,743 0,378 
7 56 0,089 10 Ω 66 0,767 0,366 
8 64 0,078 10 Ω 74 0,787 0,355 
9 72 0,069 10 Ω 82 0,803 0,346 
10 80 0,062 10 Ω 90 0,818 0,339 
11 88 0,056 10 Ω 98 0,830 0,334 
12 96 0,052 10 Ω 106 0,841 0,329 
Onde: 
𝜂 = Eficiência na transferência de potência 
 
 Req = Resistência equivalente do circuito. 
 
𝑅1 = Resistência interna na fonte 
 
6. Anote os valores da eficiência na tabela 2. 
 
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MÁXIMA TRANSFERÊNCIA DE POTÊNCIA 
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7. Construa o gráfico da potência dissipada em função da eficiência. Para que valor de 
eficiência foi observada a menor potência dissipada? Pode-se afirmar que esse ponto 
é o de maior transferência de potência? 
 
 
A menor potência dissapada foi observada no valor de 0,841 de eficiência. Analisando 
o gráfico, pode-se observar que esse ponto é o de maior transferência de potência. 
8. Analisando a resistência interna e externa. Quando transferência de potência 
apresentará seu valor máximo? Justifique. 
A transferência de potência apresentará seu valor máximo quando a carga for 
semelhante a resistência interna da fonte, ou seja, a resistência da carga tem que ser 
igual a resistência da fonte porque o máximo da potência necessita dessa igualdade de 
valores. 
9. Como o resistor R1 atua no circuito? Se não fosse colocado este resistor no circuito o 
valor encontrado para máxima transferência de potência seria o mesmo? Justifique 
O resistor R1 atua como a resistência interna da fonte, que determina a corrente 
elétrica que vai fluir para uma determinada tensão. Se ele não fizesse parte do circuito, 
o valor da máxima transferência de potência não seria o mesmo porque é preciso que 
o valor da resistência da carga seja igual ao valor da resistência interna da fonte. 
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
0 , 5 1 3 0 , 4 6 6 0 , 4 3 4 0 , 4 1 0 , 3 9 3 0 , 3 7 8 0 , 3 6 6 0 , 3 5 5 0 , 3 4 6 0 , 3 3 9 0 , 3 3 4 0 , 3 2 9
EF
IC
IÊ
N
C
IA
 (
 
)
POTÊNCIA DISSAPADA
POTÊNCIA DISSIPADA EM FUNÇÃO DA 
EFICIÊNCIA
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