Relatório Circuitos Resistivos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
INSTITUTO DE FÍSICA
FÍSICA EXPERIMENTAL II
ENGENHARIA QUÍMICA
YGOR FARIAS DE OLIVEIRA
RELATÓRIO
CIRCUITOS RESISTIVOS
Maceió
2024
YGOR FARIAS DE OLIVEIRA
RELATÓRIO
CIRCUITOS RESISTIVOS
Relatório do curso de
Engenharia Química da
Universidade Federal de
Alagoas
Professor: Dr. Pedro Valentim
Maceió
2024
1. Introdução.................................................................................................................................4
2. Objetivos...................................................................................................................................5
2.1 Objetivo Geral...................................................................................................................5
2.2 Objetivos Específicos....................................................................................................... 5
3. Materiais e Reagentes..............................................................................................................5
4. Metodologia..............................................................................................................................6
5. Resultados e Discussões......................................................................................................... 7
6. Conclusão.................................................................................................................................8
Referências.................................................................................................................................. 9
1. Introdução
A mensuração consiste na determinação de uma magnitude por meio de
instrumentos ou utensílios de medida. Na ciência física, essa definição permanece
inalterada, considerando que as medidas elétricas são realizadas exclusivamente por
intermédio de instrumentos de medição, tais como multímetros, voltímetros,
amperímetros e ohmímetros, os quais possibilitam a quantificação de algumas
grandezas físicas, como a diferença de potencial.
A Diferença de Potencial (DDP), também conhecida como tensão, refere-se à
discrepância de carga elétrica entre dois polos, negativo e positivo, representada pela
Equação:
𝑉 = 𝐸𝑞
onde V é a Tensão, E é a Energia e q é a Carga dos Elétrons.
Alternativamente, é comumente expressa como o produto da resistência de um
circuito pela corrente fornecida pela fonte, conforme a Equação 2, conhecida como Lei
de Ohm:
𝑉 = 𝑅 · 𝐼
onde R é a Resistência e I é a Corrente.
A unidade de tensão é o Volt (V), podendo ser contínua (com valores
constantes) ou alternada (com variações entre valores positivos e negativos). A
Resistência, como o próprio nome sugere, é a propriedade do material de opor-se à
passagem de corrente quando submetido a um circuito fechado. Logo, a corrente
resulta da aplicação da diferença de potencial a um circuito com uma determinada
resistência. O componente que apresenta essa característica é chamado de Resistor,
com a unidade de medida sendo o Ohm (Ω). Enquanto isso, a unidade de medida para
a corrente elétrica é o Ampere (A).
Portanto, ao medir essas grandezas em um circuito fechado, é necessário
utilizar um multímetro, um dispositivo projetado para realizar medições elétricas em tal
contexto. A escala deve ser ajustada de acordo com a função desejada: ohmímetro,
voltímetro ou amperímetro. É crucial observar que o valor da medição no multímetro
deve sempre exceder o valor do componente em questão Além disso, é essencial
prestar atenção às escalas do voltímetro e do amperímetro, bem como às pontas de
prova, que possuem polaridades distintas, a fim de evitar danos ao material utilizado.
2. Objetivos
2.1 Objetivo Geral
● Investigar a relação entre a resistência elétrica dos resistores e as variáveis de
corrente e tensão às quais estão submetidos, visando compreender os
comportamentos ôhmico e não ôhmico desses componentes.
2.2 Objetivos Específicos
● Realizar experimentos para observar a dependência da resistência elétrica nos
resistores em relação à corrente elétrica.
● Manusear corretamente instrumentos de medidas elétricas, como o multímetro
para a medição e análise do comportamento dos resistores.
● Interpretar os resultados obtidos dos experimentos para identificar padrões de
comportamento nos resistores.
● Analisar as relações entre corrente, tensão e resistência elétrica nos
resistores, utilizando conceitos teóricos da Lei de Ohm e outras leis pertinentes
à física elétrica.
3. Materiais e Reagentes
Materiais
Fonte de alimentação variável
Multímetro
Cabos para ligações (banana-banana)
Resistor
Tabela 1 – Materiais e reagentes
4. Metodologia
Primeiramente, um circuito foi montado, incorporando o resistor como parte
integrante. Em seguida, o Amperímetro (A) e o Voltímetro (V) do Multímetro foram
conectados com atenção às polaridades positivas e negativas para evitar danos aos
equipamentos, além de se ajustar a escala apropriada no amperímetro.
Com a fonte de energia desligada, o botão de corrente foi ajustado para um valor
máximo de até 1 (um). Posteriormente, com o botão de ajuste de tensão posicionado
em 0 (zero), a fonte foi ligada e os valores de tensão e corrente presentes no resistor
foram verificados.
Em seguida, o ajuste de tensão foi realizado para um valor superior a zero, e os
valores de tensão e corrente no resistor foram novamente verificados. Essas medidas
foram repetidas continuamente até a obtenção de um total de oito conjuntos de dados
de tensão e corrente para cada resistor utilizado. Os resultados foram registrados e
organizados em uma tabela.
Por meio do uso da linguagem de programação Python, um gráfico foi construído
representando os valores obtidos de tensão em relação à corrente, permitindo a
caracterização do tipo de resistência empregado no circuito.
5. Resultados e Discussões
A Tabela 1 relaciona valores de tensão e corrente elétrica no resistor ôhmico.
Gráfico 1: Medições de Tensão e Corrente
Tensão (V) Corrente (A)
0.00 0.00
0.50 2.60
1.00 5.20
1.50 7.80
2.00 10.40
2.50 13.00
3.00 15.10
3.49 18.20
4.01 20.90
4.50 23.50
5.00 26.20
5.48 28.80
Fonte: Autor, 2024
Com base nos dados apresentados na Tabela 1, foi elaborado um gráfico
representando a relação entre a corrente elétrica e a tensão no resistor utilizado.
Considerando que a tensão é igual ao produto da resistência pela corrente elétrica
, é possível calcular a resistência utilizando a fórmula .𝑉 = 𝑅 · 𝐼 𝑅 = 𝑉𝐼
Portanto, a determinação da resistência de um resistor pode ser realizada por
meio da análise do comportamento linear do gráfico que relaciona a Tensão (V) e a
Corrente Elétrica (I).
Gráfico 1: Tensão por Corrente
Fonte: Autor, 2024
Pela Lei de Ohm foi possível encontrar o valor experimental do resistor. Utilizou-se
os valores encontrados experimentalmente que mais se aproximaram da curva de
regressão linear. Realizando o cálculo da equação da reta do gráfico, pode-se
determinar a inclinação da mesma, que é relativa ao valor da resistência. Logo, a
resistência foi encontrada no valor de aproximadamente 190.77 Ohms, valor próximo
ao esperado de 200.00 Ohms. A variação que ocorre pode ter causa em diversos
fatores experimentais como a falta de precisão dos aparelhos de medição, a erro em
escala, dentre outros não mensuráveis.
6. Conclusão
Nesta prática, foi possível aprimorar o uso adequado do multímetro, bem
como compreender os princípios fundamentais da Lei de Ohm. Além disso,
realizamos medições da diferença de potencial sobre os resistores e avaliamos a
corrente que atravessa cada um deles em diferentes configurações. Através dos
experimentos conduzidos, foi possível identificar as grandezas elétricas pertinentes e
observar seus efeitos físicos dentro de um circuito. Desta forma, os conceitos de
corrente, tensão e resistência foram reafirmados, e foi possível demonstrar
empiricamente a correlação entre esses conceitos e os princípios estabelecidospela
Lei de Ohm, corroborando com o que é observado na prática experimental.
Referências
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. Disponível em:
https://www.abnt.org.br/. Acesso em: 01 ago. 2023.
Halliday, David – Fundamentos de Física Vol. 3 – eletricidade e magnetismo, 8a ED.
Rio de Janeiro, TLC, 2009.
Série triboelétrica. Prepara Enem. Disponível em:
https://www.preparaenem.com/quimica/seri e-triboeletrica.htm. Acesso em 07 de
Março 2024.
SÓ FÍSICA: Resistores. Disponível em: Acesso em 10/03 de março de 2024.
Material Fornecido pelo Professor Dr. Pedro Valentim.
http://www.abnt.org.br/