Lei de Ohm na Prática

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Discentes: Diego Rocha Cerqueira, Gabriel Santana Oliveira
Disciplina: Física III Modalidade: Integrado
Curso: Bacharel em Engenharia de Computação Turma: P0302
Docente: Aldo Valcarce Data do experimento: 19/09/2022
Sala: Laboratório de física MP41
Aula prática sobre a lei de Ohm
Feira de Santana - BA
2022
Discentes: Diego Rocha Cerqueira, Gabriel Santana Oliveira
Disciplina: Física III Carga Horária: 90
Curso: Bacharel em Engenharia de Computação
Docente: Aldo Valcarce
Aula prática sobre a lei de Ohm
Atividade sobre a lei de Ohm apresentada
à disciplina de Física III do curso de
Bacharel em Engenharia de Computação,
da Universidade Estadual de Feira de
Santana, como requisito parcial para a
obtenção da aprovação, proposto pelo
professor Aldo Alfonso Valcarce.
Feira de Santana - BA
2022
1 INTRODUÇÃO:
A lei de Ohm diz que a resistência elétrica é igual a razão entre a tensão
elétrica e a corrente elétrica e é demonstrada na seguinte fórmula (1), onde R é a
resistência, V é a tensão e I é a corrente.
(1)
Tensão elétrica ou diferença de potencial elétrico pode ser definida como a
força elétrica que provoca a circulação de corrente e ocorre quando entre dois
corpos ou entre dois pontos há uma diferença de cargas. Corrente elétrica é um
fenômeno físico que os portadores de carga elétrica são conduzidos no interior de
algum material a partir de uma diferença de potencial elétrico. Resistência elétrica
pode ser definida como a capacidade que um corpo tem de se opor a passagem de
corrente elétrica. Resistores são componentes eletrônicos capazes de se opor a
passagem de corrente elétrica.
O multímetro é um equipamento eletrônico capaz de medir grandezas
elétricas como resistência, tensão e corrente.
A atividade executada no laboratório utilizou a relação da fórmula número 1,
dado uma tensão no circuito e a utilização de resistores, medir a corrente utilizando
um multímetro e após isso encontrar a corrente elétrica aplicando esta fórmula para
analisar as divergências.
2 OBJETIVOS:
A atividade prática realizada buscou introduzir alguns conceitos de circuitos
elétricos como a lei de Ohm que foi utilizada para analisar a relação entre tensão,
corrente e a resistência do circuito montado que para ser medida foi feito o uso de
um multímetro que dada uma tensão de entrada e alguns resistores tivemos como
objetivo medir a corrente elétrica e a partir desses valores de tensão e corrente
devemos analisar a resistência equivalente e quanto deveria ser de acordo com o
código de cores.
3 MONTAGEM E PROCEDIMENTOS:
3.1 MATERIAIS UTILIZADOS:
Foi utilizado de ferramentas para o experimento: Multímetro (Politerm
POL-76A) para obter o valor da corrente; Fonte de Alimentação (Cidepe EQ030F)
para geração da voltagem variável; e o Kit de Aprendizagem (Cidepe EQ082) com
diversos componentes pré montados, incluindo os resistores utilizados nesse
experimento.
Figura 1: Multímetro Politerm POL-76A
Figura 2: Fonte de Alimentação Cidepe EQ030F
Figura 3: Kit de Aprendizagem Cidepe EQ082
3.2 PROCEDIMENTOS:
Primeiramente, deve-se montar todo o experimento seguindo o esquema
elétrico da figura (4) e (5) para resistência única e em paralelo respectivamente, a
fim de obter os dados práticos. O circuito foi montado conectando o polo positivo da
fonte de tensão na porta COM do multímetro da figura 1 e conectando o polo
negativo da fonte de tensão na porta de medição de resistência em mA do
multímetro. Destaca-se que todas as medidas de tensão serão medidas em
unidades Volts e corrente em Ampere. Com o circuito montado corretamente, liga-se
a fonte de alimentação variando sua tensão de 1V até 6V, e os resultados obtidos de
tensão (fornecidos pela fonte) e corrente (fornecido pelo multímetro em série) serão
devidamente anotados. Foram escolhidos dois resistores, um de 100Ω e dois de
100Ω em paralelo que equivale a um resistor de 50Ω. E para os dois, foram
realizadas 11 medições com uma variação tensão de 0,5V entre elas. O objetivo final
das medições é calcular a resistência e comparar com o valor teórico.
Figura 4: Circuito com resistor único.
Figura 5: Circuito com dois resistores em série.
4 RESULTADOS:
Os valores de corrente, tensão - que foram medidos na prática, e resistência
calculada a partir destes usando a equação (1), são apresentados nas tabelas a
seguir. Vale ressaltar que todas as medidas deste experimento tem um erro
associado de ±0,1Ω.
4.1 Tabelas:
V(V) I(A)
1,0 0,0096
1,5 0,0144
2,0 0,0195
2,5 0,0235
3,0 0,0286
3,5 0,0337
4,0 0,0378
4,5 0,0428
5,0 0,0475
5,5 0,0521
6,0 0,0577
Tabela 1: Resistência 3.
V(V) I(A)
1,0 0,0189
1,5 0,0274
2,0 0,0364
2,5 0,0466
3,0 0,0550
3,5 0,0639
4,0 0,0746
4,5 0,0826
5,0 0,0917
5,5 0,1015
6,0 0,1104
Tabela 2: Resistência 4.
4.2 Gráficos:
Com os dados obtidos do experimento vamos plotar esses resultados em
gráficos para ter um resultado visual para nos ajudar a tomar decisões a partir deste.
Figura 3: Gráfico VxI da resistência 3 (resistência única).
Figura 4: Gráfico VxI da resistência 4 e 5(circuito em paralelo).
Para calcular a equação que aproxima os pontos usaremos a equação dos
mínimos quadrados para encontrar os coeficientes a e b da equação y=ax+b:
(2)
● Fazendo os cálculos para a resistência 3 usando (2) temos:
Resultando numa equação: y = 0,1051x - 0,0086 (3).
● Fazendo os cálculos para resistência 4 e 5 em paralelo usando (2) temos:
Resultando numa equação: y = 0,0544x - 0,0042 (4).
5 ANÁLISES E DISCUSSÕES:
Resistores ôhmicos são aqueles cuja resistência elétrica é mantida constante
para quaisquer valores de tensão aplicados sobre ele. A partir dos dados
experimentais extraídos mostrados anteriormente, é possível verificar que os
resistores usados são ôhmicos, pois eles mantêm um valor constante - o que pode
ser visto em (3) e (4) - ao calcular sua resistência usando a equação (1) e tal valor
dentro da margem de erro é próximo ao seu valor indicado pela fábrica.
O resistor R3 de 100Ω (valor de fábrica) pelo experimento foi calculado um
valor muito próximo dele, que não chegou a ultrapassar 7% do valor real.
O resistor R4 e R5 em paralelo de 50Ω (valor de fábrica) pelo experimento foi
calculado um valor muito próximo dele, que não chegou a ultrapassar 5% do valor
teórico calculado.
6 CONCLUSÃO:
O objetivo do experimento foi verificar a proporcionalidade dos valores de
tensão e correntes em resistores ôhmicos, que em outras palavras é verificar se os
resistores obedecem à lei de OHM. Para isso foi usado multímetro para a medição
de corrente, fonte de alimentação para variação de tensão e a placa com circuito
pré-montado.
Este experimento pode ser melhorado aumentando a quantidade de
medições, diminuindo o intervalo de tensão colocada no resistor, assim aumentando
a precisão do resultado. Também a fim de melhorar os resultados experimentais,
usar equipamentos diferentes (multímetro, fonte) para evitar que se um equipamento
que esteja ruim seja usado, pois se um estiver dando valores muito diferente do
outro possivelmente há um problema.