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Engenharia Elétrica Laboratório de Eletricidade Aplicada ///Prof. Cesar Dantas Experiência 2: Primeira Lei de Ohm 1. Objetivos: Comprovar experimentalmente a Primeira Lei de Ohm, através de análise de circuitos puramente resistivos. Familiarizar-se com instrumentos de medição, ao executar medidas de tensão e corrente, em circuitos de corrente contínua. 2. Recomendações importantes 2.1. FONTE DE TENSÃO DC: É muito importante que a fonte de tensão esteja corretamente ajustada e que permaneça constante durante todas as medidas; 2.2. CONEXÃO E DESCONEXÃO: Antes de fazer qualquer conexão ou desconexão no circuito, coloque a chave liga-desliga na posição desligado (off); 2.3. POLARIDADES: Verifique se as polaridades da fonte e dos multímetros estão corretas; 2.4. AO LIGAR: Antes de ligar o circuito verifique as ligações dos componentes e dos instrumentos. Certifique-se de que não há nenhuma condição de curto-circuito que possa danificar a fonte ou o instrumento de medida; 2.5. USO DO AMPERÍMETRO: JAMAIS configure o multímetro como amperímetro e tente medir tensão elétrica, este procedimento acarretará curto-circuito na fonte DC; 2.6. ALTERAÇÕES NO CIRCUITO: Durante a experiência, se notar alguma alteração na coloração dos resistores e/ou forte odor desconhecido, proveniente do circuito, da fonte DC ou dos instrumentos de medição, desligue imediatamente a fonte DC e chame o professor ou técnico de laboratório. 3. Introdução Em 1829, o físico George Simon Ohm realizou uma experiência onde demonstrou que, num resistor, é constante a razão entre a diferença de potencial nos seus terminais e a corrente elétrica que o atravessa, ou seja: (1) Sendo que: V corresponde à tensão elétrica, R equivale à resistência elétrica e I a corrente elétrica. Se, nesse resistor, o gráfico V x I for uma reta, afirma-se que o resistor obedece à 1a Lei de Ohm e pode-se calcular sua resistência, através da tangente do ângulo de inclinação da reta. Neste caso, que a tangente desse ângulo é numericamente igual à resistência elétrica. (2) Onde: equivale à variação de tensão elétrica, é a variação da corrente elétrica e corresponde à resistência elétrica. 4. Material Experimental 2 – Multímetros; 1 – Protoboard para resistores encapsulados; 1 – jumper’s diversos; 10 - cabos banana-banana (preto); 10 - cabos banana-banana (vermelho); 1 – Fonte DC (0 ~ 30V); 1 – Resistor de 470 / 5% e 1/2W; 1 – Resistor de 1k / 5% e 1/2W; 1 – Resistor de 2,2k / 5% e 1/2W; 1 – Resistor de 3,9k / 5% e 1/2W; 1 – Resistor de 4,7k / 5% e 1/2W; 5. Parte Experimental Esta etapa consiste na obtenção experimental dos valores das resistências elétricas e da prática de medidas de tensão e corrente elétrica em corrente contínua. 5.1. Monte no protoboard, o circuito mostrado na figura 1: figura 1: Circuito com carga resistiva 5.2. Para uma resistência de 470 (R = 470 ½ w), varie a tensão na fonte para 0V, 2V, 4V, 6V 8V, 10V e 12 V, medindo a corrente correspondente (em mA), completando a primeira coluna da Tabela 1; 5.3. Repita os item 5.2., para os demais resistores de 1k; 2,2k; 3,9k e 4,7k, completando a Tabela 1. Não esqueça de desligar a fonte de tensão DC, no momento da troca do resistor. Tabela 1: Medidas de correntes para o circuito R = 470 R = 1k R = 2,2 k R = 3,9 k R = 4,7 k V[V] I[mA] I[mA] I[mA] I[mA] 0 2 4 6 8 10 12 5.4. Com os valores obtidos, levante o gráfico V = f(I) para cada resistor; 5.5. Utilizando o gráfico, escolha dois pontos e, através da equação 2, calcule o valor da resistência. Anote os valores calculados na tabela 2; Tabela 2: Comparação entre os valores Valor Nominal do Resistor [Ω] Valor Calculado do Resistor [Ω] 470 1k 2,2k 3,9k 4,7k 6. Questões De acordo com os conhecimentos obtidos em sala de aula e no laboratório, responda às seguintes perguntas: 6.1.1. Explique a ocorrência das eventuais diferenças entre os valores da tabela 2; 6.1.2. Para o circuito da figura 2, determine o valor das medidas realizadas pelos instrumentos; figura 2: Circuito resistivo 6.1.3. Para o mesmo circuito, caso o amperímetro meça uma corrente de I=12mA, aponte algumas causas para esta medida? 7. Do relatório devem constar: 7.1. Nome e CA dos participantes da experiência. 7.2. Gráfico desenhado em papel milimetrado; 7.3. Respostas claras e sem rasuras; 7.4. Comentários e conclusões. Pág. 1 E R A V Fonte variável
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