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LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE OHM 1 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS - Campo Eletromagnético 1. Com base nos seus conhecimentos justifique por que a bússola aponta para o Norte geográfico sem que tenha necessidade de aplicar cargas na mesma? A agulha imantada de uma bussola aponta para o norte geográico, pois o campo magnetico gerado alinha-se ao campo magnético terrestre. A Terra é como se fosse um ímã gigante, portanto, produz campo magnético. 2. Descreva o comportamento da agulha nas diferentes posições. A bússola aponta sempre para o norte em todas as posições do circuito se a chave estiver desativada. Quando ativamos a chave do circuito, a agulha muda de direção conforme a bússola se movimenta. Figura 1 – Bússola no centro do circuito, com cahave ativada e desativada. Figura 2 – Bússola próxima a chave do circuito, com chave ativada. LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE OHM 2 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br Figura 3 – Bússola próxima a lâmpada do circuito, com chave ativada. Figura 4 – Bússola na parte inferior do circuito, sob o condutor, com chave ativada. Figura 5 – Bússola na parte inferior do circuito, sobre o condutor, com chave ativada. 3. Descreva com base nos seus conhecimentos o comportamento da agulha quando a chave era desativada. A agulha retorna a apontar ao norte geográfico quando a chave é desativada. 4. Justifique o fenômeno ocorrido com a bússola quando se fechava o circuito. A agulha sofre deflexões quando próxima a uma corrente elétrica pois cargas elétricas em movimento criam um campo magnético. LABORATÓRIO DE FÍSICA LEI DE OHM 3 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS - Lei de Ohm 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. Observamos que a resistência aumenta diretamente proporcional ao comprimento, porém a resistividade se mantém a mesma em todos os pontos. 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? A resistência é diretamente proporcional ao comprimento do condutor e inversamente proporcional a área de secção (a espessura do condutor). 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 3. Com base nos seus conhecimentos, é correto afirmar que “A resistência de um condutor depende da sua geometria (comprimento e área)”? Não apenas da sua geometria mas também do material do qual é construído dado condutor. 4. Calcule a resistividade de cada resistor. 5. Qual dos resistores possui maior resistividade? Por quê? Para o cálculo da resistividade utilize a fórmula: ρ = � � . � O AB1, a resistividade elétrica é uma propriedade que define o quanto um material opõe-se à passagem de corrente elétrica, de forma que: quanto maior for a resistividade elétrica de um material, mais difícil será a passagem da corrente elétrica, e quanto menor a resistividade, mais ele permitirá a passagem da corrente elétrica. LABORATÓRIO DE FÍSICA CAPACITORES 5 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. A resistência é diretamente proporcional ao comprimento do cabo, porém a resistividade se mantem a mesma em todos os pontos. 3. É possível realizar as medições de corrente elétrica em todos os resistores? Caso não, por quê? Não. 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. Os resistores são elementos que dificultam a passagem de corrente: quanto maior a resistência elétrica de um resistor, menor será a corrente que passa pelo circuito, uma vez que resistividade e condutividade são grandezas inversamente proporcionais. LABORATÓRIO DE FÍSICA CAPACITORES 6 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS - capacitores 1. Qual o módulo do valor de tensão (|����|) exibida no multímetro conectado a protoboard 1? Qual a tensão fornecida pela bateria (Vf) para este circuito? Qual o valor da resistência (R) na qual o multímetro está conectado? O valor de (|����|) é -5,95V. A tensão da bateria (Vf) é 12V. Resistência da bateria (R) é de 90 KOhm. Para calcular a resistência interna do multímetro, utilize a equação abaixo: �� = ( |V�� �| | | ) � Onde: Vf = Tensão da fonte. V − 2 V��� LABORATÓRIO DE FÍSICA CAMPO ELETRÔMAGNÉTICO 7 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br VMed = Tensão medida pelo multímetro. R = Valor das resistências iguais utilizadas. RV = Resistência interna do multímetro. 2. Qual o valor da resistência interna do multímetro (RV)? Rv =(5,95/(12-2(5,95))90,000 Rv = 5,355MOhm 3. Qual o valor da tensão apresentada pelo multímetro e o tempo que o capacitor leva para carregar totalmente? A tensão chega em 11,97V num tempo de 13,97s. 4. Preencha a tabela 1 com os dados obtidos no carregamento do capacitor. V63% 7,56V Medições Medição 1 2 3 4 Média T63% (s) 14:81 15:43 15:43 15:14 15:20 Tabela 1 – Dados do carregamento do capacitor 5. Qual o valor da tensão apresentada pelo multímetro e o tempo que o capacitor leva para carregar totalmente? A tensão registrada no multímetro e de 11.97 V e o tempo de carregamento do capacitor em média e de 7.7 s. 6. Preencha a tabela 2 com os dados obtidos no descarregamento do capacitor. V37% 11,97v Medições Medição 1 2 3 4 Média T37% (s) 15:82 15:77 15:45 15:84 15:72 A constante de tempo de um circuito RC é dada por: τ = R ∗ C Onde: τ é a constante de tempo em segundos; R é a resistência em ohms; C é a capacitância em farads. Utilizando os dados do circuito 2 e ignorando a resistência interna do multímetro (devido à sua influência desprezível no cálculo da constante de tempo) encontre: τ Teórico = s LABORATÓRIO DE FÍSICA CAMPO ELETRÔMAGNÉTICO 8 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br Os valores encontrados nos passos 5 e 6 são os valores encontrados experimentalmente para a constante de tempo, anote esses valores abaixo: τ Experimental1 = 2,07s τ Experimental2 =3,05s LABORATÓRIO DE FÍSICA CAMPO ELETRÔMAGNÉTICO 9 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.brAVALIAÇÃO DOS R ESULTADOS - Leis de Kirchhoff 1. Anote na Tabela 1 os valores de tensão e corrente obtidos no primeiro circuito. Lâmpada Tensão (V) Corrente (A) 1 - - 3 - - 6 11.98 0.42 8 5.81 0.22 9 6.19 0.22 Tabela 1 – Dados obtidos no primeiro circuito 2. Anote na Tabela 2 os valores de tensão e corrente obtidos no segundo circuito. Lâmpada Tensão (V) Corrente (A) 2 11.98 0.44 3 11.98 0.44 Tabela 2 – Dados obtidos no segundo circuito
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