Relatório de Física III (1)

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALFENAS - UNIFAL
Laboratório de Física III
Experimento 1 - Equipamentos usados em medidas elétricas e Lei de Ohm
Discentes: Maria Eduarda Ribeiro Resende 2018.1.14.028
Milene Cristiane Almeida 2019.2.14.021
Docente: Prof. Dr. Person Pereira Neves
Data do experimento: 08/06/2022
Alfenas – MG
2022
1. Resumo
Segundo Halliday, “a Lei de Ohm é a afirmação de que a corrente que
atravessa um dispositivo é sempre diretamente proporcional à diferença de
potencial aplicada a ele”. Assim, “um dispositivo obedece à Lei de Ohm se
sua resistência não depender do valor absoluto da polaridade da diferença de
potencial aplicada”. Nesse experimento foram realizadas medições de
corrente e tensão utilizando um multímetro digital e um analógico, obtendo
dados, a partir dos dados e cálculos de erro observar se obedece ou não na
lei de Ohm.
Objetivos
● Manusear o circuito de corrente contínua;
● Aprender a utilizar os multímetros análógicos e digital;
● Verificar a Lei de Ohm de acordo com os resultados obtidos.
2. Fundamentos Teóricos
Por definição, Resistência Elétrica é uma grandeza física que me a
oposição oferecida pelas partículas que os constituem à passagem da
corrente elétrica, transformando energia elétrica exclusivamente em calor.
(RONQUI JÚNIOR, 2004, p.161). De acordo com Bonjorno, 1999, é a
capacidade que um corpo tem de se opor-se à passagem da corrente elétrica
e unidade de medida da resistência do Sistema Internacional é Ohm (Ω).
Sendo assim, tem - se que a resistência elétrica (R) é o quociente V aplicado
pela corrente i que o atravessa.
𝑅 = 𝑉𝑖
Portanto, tem-se que quanto maior for a resistência elétrica de um
resistor, menor será a corrente que o atravessa.
A Lei de Ohm determina que as três principais grandezas elétricas e
suas relações, sendo elas: Tensão, Corrente e Resistência. Esse estudo de
George Simon Ohm baseou-se em observar as variações das correntes
obtidas a partir das tensões fornecidas por uma fonte, desta forma
verificou-se que cada tensão aplicada a uma corrente diferente era registrada
em anotações. Posteriormente, analisando os resultados obtidos, George
percebeu que as tensões e as correntes se relacionam em uma razão
constante. Posteriormente, analisando os resultados obtidos, Georg percebeu
que as tensões e as correntes se relacionam em uma razão constante. Para
essa experiência, sempre que Georg dividia uma tensão pela respectiva
corrente elétrica, ele sempre encontrava o mesmo número. A esse número
constante Georg deu o nome de resistência elétrica. Assim foi possível criar
uma fórmula matemática usando as grandezas elétricas Tensão, Corrente e
Resistência elétrica. Tem-se:
V = Tensão elétrica, unidade volt (representada pela letra V)
I = Corrente elétrica, unidade ampere (representada pela letra A)
R = Resistência elétrica, unidade Ohm (representada pela letra O)
Por fim, a fórmula a ser utilizada durante o experimento para verificar a
Lei de Ohm é a seguinte:
𝑅 = 𝑈𝐼 𝑜𝑢 𝑈 = 𝑅 · 𝐼
3. Material Utilizado
Os materiais utilizados durante os experimentos foram: Fonte
regulável de Voltagem ou corrente (Potenciômetro), multímetros análogicos,
multimetro digital, resistencias, resistores, fios de ligação, painel de
componentes eletrônicos e fonte.
4. Procedimento Experimental
Utilizou-se o desenho de circuito para a montagem do circuito no
painel de componentes eletrônicos, assim, foi escolhida uma resistência de
100 Ohms.
Figura 1: Desenho esquemático do circuito para a montagem durante o experimento
Na figura o E foi substituído pela fonte que colocada em voltagem
pequena teria a mesma função que a utilização das pilhas. Assim, regulou-se
a fonte de tensão em 10 Volts e com o Circuito aberto, conectou-se a fonte
(seguindo a figura, posição E).
Em seguida, foi verificado o voltímetro e o amperímetro se estavam
em suas escalas correspondentes para que não houvesse nenhum problema
durante o experimento, mediu-se então as correntes e tensão no
amperímetro e voltímetro e anotado em uma folha de papel todos os valores
que se obteve durante o experimento e juntamente com o valores foi-se
anotado a escala utilizada em casa um dos instrumentos.
A partir de um ponto, no qual foi utilizado 10 volts para a tensão, foi
reduzindo gradativamente, medindo 20 pontos (I,V) uniformemente
distribuídos e registrados na folha como tabela.
5. Apresentação de resultados
V I
Fundo
de
escala
(tensão)
Fundo de
escala
(corrente)
∆𝑉 ∆𝐼 Voltagemda Fonte
R
(Resistência
Elétrica)
9,99 9,91 20V 20mA 0,08 0,13 10 1,00
9,36 9,30 20V 20mA 0,07 0,13 9,4 1,00
8,97 8,90 20V 20mA 0,07 0,13 9,0 1,00
8,36 8,30 20V 20mA 0,07 0,13 8,4 1,00
7,94 7,90 20V 20mA 0,06 0,12 8,0 1,00
7,32 7,27 20V 20mA 0,06 0,12 7,4 1,00
6,96 6,92 20V 20mA 0,06 0,11 7,0 1,00
6,34 6,30 20V 20mA 0,06 0,11 6,4 1,00
5,92 5,89 20V 20mA 0,05 0,10 6,0 1,00
5,50 5,48 20V 20mA 0,05 0,10 5,5 1,00
4,99 4,98 20V 20mA 0,05 0,09 5,0 1,00
4,45 4,44 20V 20mA 0,05 0,09 4,5 1,00
3,95 3,94 20V 20mA 0,04 0,08 4,0 1,00
3,47 3,46 20V 20mA 0,04 0,08 3,5 1,00
3,03 3,02 20V 20mA 0,04 0,08 3,0 1,00
2,47 2,47 20V 20mA 0,04 0,07 2,5 1,00
1,98 1,98 20V 20mA 0,03 0,06 2,0 1,00
1,53 1,54 20V 20mA 0,03 0,06 1,5 0,00
1,08 1,09 20V 20mA 0,03 0,06 1,1 0,00
0,46 0,47 20V 20mA 0,03 0,05 0,4 0,00
Média 5,20 5,17 0,05 0,09
Desvio
Padrão 2,92 2,89 0,01 0,02
Tabela 1: tabela com os dados obtidos através do experimento juntamente média e desvio padrão
Gráfico 1: Gráfico da corrente em função da tensão
Gráfico 2: Gráfico com os erros dos valores obtidos através da tabela 1, corrente em função da
tensão.
Tabela 2: Análise de erros obtida através do excel sobre os valores obtidos.
6. Conclusão
Foi possível verificar a relação linear entre a corrente e a tensão
estabelecida pela Lei de Ohm através dos dados obtidos no experimento,
além da previsão correta da resistência realizada (1,0±0,1 KΩ) a partir de um
software, pode-se concluir que o experimento obedece a Lei de Ohm.
7. Referências Bibliográficas
BAGNATO, Vanderlei S. O análogo mecânico da Lei de Ohm. Rev. Bras.
Ens. Fıs, v. 16, n. 1-4, p. 129-131, 1994.
BONJORNO, José Roberto et al. Física Fundamental - Novo. Volume único.
São Paulo: FTD, 1999.
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física 3 –
Eletromagnetismo. 4. ed. Rio de Janeiro: LTC, 1983.
RONQUI JUNIOR, Dorival. Minimanual de Pesquisa Física. 2. Ed.
Uberlândia: Editora Claranto, 2004.