RELATORIO DE FISICA EXPERIMENTAL

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<p>12</p><p>Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Amapá – IFAP Campus Macapá</p><p>Pró-Reitoria de Ensino</p><p>Curso Superior em Engenharia Civil</p><p>Alessandra Glória Nabôr de Souza</p><p>Arthur Vale Martins de Xerez</p><p>Danilo Rodrigo Nunes Cardoso</p><p>João Vitor Santos de Castro</p><p>Tatiana Ferreira Parisi</p><p>Relatório de Prática Experimental:</p><p>Comprovação experimental da primeira e segunda lei de OHM</p><p>Macapá – AP</p><p>2024</p><p>Alessandra Glória Nabôr de Souza</p><p>Arthur Vale Martins de Xerez</p><p>Danilo Rodrigo Nunes Cardoso</p><p>João Vitor Santos de Castro</p><p>Tatiana Ferreira Parisi</p><p>Relatório de Prática Experimental:</p><p>Comprovação experimental da primeira e segunda lei de OHM</p><p>Relatório apresentado como requisito parcial de avaliação à disciplina Física Experimental II, do Curso de Bacharelado em Engenharia Civil, do Instituto Federal do Amapá – IFAP Campus Macapá, sob orientação do professor Willians Lopes de Almeida.</p><p>Macapá – AP</p><p>2024</p><p>RESUMO</p><p>Este relatório apresenta a comprovação experimental das Leis de Ohm. Na Primeira Lei de Ohm, foi constatado que a corrente (I) é diretamente proporcional à tensão (V), confirmada pela relação 𝑉=𝑅*𝐼. Na Segunda Lei de Ohm, a resistência (R) de diferentes condutores foi medida, verificando-se a dependência da resistência em relação à resistividade (𝜌ρ), ao comprimento (L) e à área da seção transversal (A), conforme 𝑅=𝜌Os resultados experimentais validaram ambas as leis, demonstrando a relação esperada entre tensão, corrente e resistência, bem como a influência das propriedades físicas dos materiais na resistência.</p><p>Palavras-chave: Proporcionalidade, Propriedades físicas, Validação experimental</p><p>SUMÁRIO</p><p>1. INTRODUÇÃO	5</p><p>2. OBJETIVOS	6</p><p>2.1 Específicos	6</p><p>3. MATERIAIS UTILIZADOS	7</p><p>4. PROCEDIMENTOS	7</p><p>5. RESULTADOS E DISCUSSÃO	10</p><p>6. CONCLUSÕES	13</p><p>REFERÊNCIAS	14</p><p>1. INTRODUÇÃO</p><p>As Leis de Ohm são fundamentais para a compreensão e aplicação dos princípios da eletricidade e dos circuitos elétricos. Formuladas por Georg Simon Ohm, um físico e matemático alemão, essas leis descrevem como a corrente elétrica se comporta em condutores submetidos a diferenças de potencial, fornecendo as bases para a análise de circuitos.</p><p>Primeira Lei de Ohm</p><p>A Primeira Lei de Ohm, também conhecida como Lei de Ohm propriamente dita, estabelece que a corrente elétrica (𝐼) que atravessa um condutor entre dois pontos é diretamente proporcional à diferença de potencial (𝑉) aplicada entre esses pontos, desde que a temperatura e outras condições físicas permaneçam constantes, onde R é a resistência do condutor, medida em ohms (Ω). A resistência é uma medida da oposição ao fluxo de corrente e depende do material do condutor, sua temperatura e dimensões.</p><p>Esta relação é expressa matematicamente pela fórmula:</p><p>𝑉=𝑅*𝐼.</p><p>Segunda Lei de Ohm</p><p>A Segunda Lei de Ohm, menos conhecida, mas igualmente importante, relaciona a resistência (R) de um condutor com suas propriedades físicas e geométricas. Esta lei afirma que a resistência de um condutor é diretamente proporcional ao seu comprimento (𝐿) e inversamente proporcional à sua área de seção transversal (𝐴), sendo também dependente da resistividade (𝜌) do material do condutor. A expressão matemática para a Segunda Lei de Ohm é:</p><p>𝑅=𝜌</p><p>Onde:</p><p>· 𝜌é a resistividade do material, medida em ohm-metros (Ω·m).</p><p>· 𝐿 é o comprimento do condutor, em metros (m).</p><p>· 𝐴 é a área da seção transversal, em metros quadrados (m²).</p><p>2. OBJETIVOS</p><p>O objetivo deste experimento é validar experimentalmente as duas Leis de Ohm. Para a Primeira Lei, mediremos a corrente elétrica e a diferença de potencial em diferentes resistores, verificando a linearidade entre essas grandezas. Para a Segunda Lei, mediremos a resistência de condutores de diferentes materiais, comprimentos e áreas de seção transversal, analisando como essas propriedades influenciam a resistência.</p><p>2.1 Específicos</p><p>· Validar a primeira e segunda lei de OHM</p><p>· Analisar a Influências das propriedades físicas</p><p>· Aplicar métodos experimentais</p><p>3. MATERIAIS UTILIZADOS</p><p>· Fonte de Alimentação</p><p>· Resistores.</p><p>· Fios Condutores de 30cm e 10cm</p><p>· Voltímetro</p><p>· Amperímetro:</p><p>· Ohmímetro:</p><p>· Conectores e Cabos</p><p>4. PROCEDIMENTOS</p><p>4.1 Procedimento utilizado para o experimento da 1ª lei de Ohm</p><p>No experimento da 1° lei de Ohm foi utilizado uma fonte de alimentação ligado os botões de corrente e voltagem, respectivamente no máximo e mínimo. Ligado a um resistor, através de conectores e cabos que também se ligam a um multímetro que estava ajustado na escala .</p><p>Figura 1: Medição da corrente elétrica</p><p>Fonte: Os autores, 2024.</p><p>Após ser montado o circuito com a fonte de alimentação ligada ao resistor, ajustamos a fonte para determinadas tensões escolhidas pelo professor e para cada uma tivemos resultados de corrente elétrica demonstrada pelo multímetro. Demonstrado na tabela a seguir.</p><p>Tabela 1: Valores da tensão e corrente</p><p>1° Lei de Ohm</p><p>Tensão (v)</p><p>Corr. (Ma)</p><p>1,12</p><p>9,35</p><p>1,8</p><p>16,93</p><p>2,6</p><p>23,08</p><p>3,2</p><p>27,87</p><p>Fonte: Autores, 2024</p><p>Gráfico: Tensão x Corrente</p><p>Fonte: Autores, 2024</p><p>4.2 Procedimento utilizado para o experimento da 2ª lei de Ohm</p><p>Para o experimento relacionado à 2ª lei de Ohm, primeiramente foi ajustada a fonte de alimentação DC em 0,4 V. Em seguida, foi conectado uma das pontas de prova de um multímetro. Na outra ponta de prova do multímetro, foi fixado um fio de zinco cujo comprimento L. Na outra extremidade do fio de zinco, foi conectado um fio que estava conectado na fonte de alimentação para que o circuito fosse fechado e o experimento assim fosse realizado.</p><p>Figura 2: Esquema de ligação dos componentes</p><p>Fonte: Os autores, 2024.</p><p>,,</p><p>Figura 3: Medição da corrente elétrica em um fio condutor de comprimento L</p><p>Fonte: Os autores, 2024.</p><p>Foram realizados os experimentos com dois fios de zinco, de comprimentos 10 cm e 30 cm respectivamente. Os valores de corrente identificados para o experimento foram de:</p><p>Comprimento L (cm)</p><p>Corrente i (A)</p><p>10</p><p>213</p><p>30</p><p>177,5</p><p>5. RESULTADOS E DISCUSSÃO</p><p>5.1 Para o experimento da 1ª lei de Ohm:</p><p>Os dados fornecidos correspondem a medições de tensão () e corrente () em um circuito elétrico. A partir desses dados, pode-se calcular a resistência usando a 1° Lei de Ohm () e analisar a linearidade do circuito. Vamos proceder com a análise e discutir os resultados.</p><p>· Dados coletados:</p><p>1. = 1.12 , = 9.35</p><p>2. = 1.80 , = 16.93</p><p>3. = 2.60 , = 23.08</p><p>4. = 3.20 , = 27.87</p><p>· Cálculos da resistência:</p><p>1. Entre 1.12 e 1.80:</p><p>2. Entre 2.60 e 3.20 :</p><p>3. Entre 1.80 e 2.60 :</p><p>Os cálculos acima mostram que a resistência do circuito varia ligeiramente com a variação da tensão e corrente. Este comportamento pode indicar que o componente analisado não é um resistor ôhmico ideal, cujo valor de resistência deve ser constante independentemente da tensão aplicada. A variação nos valores de resistência calculados (90, 120 e 130 Ohms) sugere uma possível dependência da resistência com a corrente ou uma característica não linear do componente.</p><p>· Linearidade do circuito:</p><p>- A linearidade do circuito pode ser analisada pela observação do gráfico tensão-corrente (V-I). Idealmente, para um resistor ôhmico, espera-se uma linha reta passando pela origem (0,0).</p><p>- No gráfico fornecido, os pontos estão alinhados de forma razoavelmente linear, mas as pequenas variações nos valores de resistência calculados indicam uma ligeira não linearidade.</p><p>Os dados sugerem que o componente possui uma resistência que não é perfeitamente constante, mas ainda assim, apresenta um comportamento aproximadamente linear dentro da faixa de medição.</p><p>5.2 Para o experimento da 1ª lei de Ohm:</p><p>Através do segundo experimento, pode-se observar a veracidade da 2ª lei de Ohm, haja vista que ao analisar a fórmula verifica-se que, para um fio de mesmo material (), quanto maior o comprimento L, maior será a resistência à passagem de corrente elétrica, logo, a corrente será menor. Já com relação à seção transversal do fio, quanto maior a seção, menor será</p><p>a resistência. Para o experimento realizado, os condutores utilizados foram do mesmo material e mesma seção transversal, logo, o comprimento L foi o responsável pela variação da corrente no experimento. Quando utilizou-se o fio de comprimento menor, tivemos uma maior corrente devido a menor resistência, e quando utilizou-se o fio de comprimento maior, tivemos uma corrente menor devido a maior resistência.</p><p>6. CONCLUSÕES</p><p>Os experimentos demonstraram que a resistência de um componente pode variar com a tensão e a corrente, indicando uma característica não ôhmica. Além disso, confirmaram que o comprimento e a seção transversal de um condutor são determinantes na resistência conforme a 2ª Lei de Ohm. Esses resultados são fundamentais para a compreensão do comportamento de materiais e componentes em circuitos elétricos, oferecendo uma base sólida para futuras investigações e aplicações práticas. A apresentação dos resultados em tabelas e gráficos facilitou a interpretação e discussão dos dados, evidenciando a replicabilidade dos experimentos e suas limitações.</p><p>REFERÊNCIAS</p><p>Serway, Raymond A., Física 3- Eletricidade Magnetismo e Ótica, 3ª edição, Editora SA, (1992).</p><p>HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física 3 – Eletromagnetismo. 4. ed. Rio de Janeiro: LTC, 1983.</p><p>1° Lei de Ohm</p><p>Tensão (v)</p><p>9.35	16.93	23.08	27.87	1.1200000000000001	1.8	2.6	3.2</p><p>9.35	16.93	23.08	27.87	0	0	1.1200000000000001	1.8	2.6	3.2</p><p>9.35	16.93	23.08	27.87	0	9.35	16.93	23.08	27.87</p><p>9.35	16.93	23.08	27.87</p><p>9.35	16.93	23.08	27.87	Corrente (Ma)</p><p>Tensão (v)</p><p>image2.jpeg</p><p>image3.png</p><p>image4.svg</p><p>Fio condutor de comprimento L</p><p>image5.jpeg</p><p>image1.png</p>