Física Experimental III - Lei de Ohm e Lei de Kirchoff

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Lei de Ohm e Lei de Kirchhoff
 
Campus:Santa Cruz
Disciplina:Física Experimental III
Turma: 3083 
Professor: Mauricio
Lei de Ohm e Lei de Kirchhoff
 
Santa Cruz, Rio de Janeiro
09 de outubro de 2015
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Objetivo
 Determinar a relação entre a diferença de potencial aplicada e a intensidade de corrente que circula pelo resistor;
 Construir a curva característica de um resistor ôhmico;
Introdução
	A lei de Ohm, descoberta por Georg Simon Ohm, relaciona as três grandezas elétricas principais e demonstra como elas estão intrinsecamente ligadas. Essa descoberta se deu por um experimento relativamente simples feito por Georg, por suas descobertas seu nome foi dado a essa lei da eletricidade.Georg ligou uma fonte de tensão elétrica a um material, e percebeu que circulou uma corrente elétrica por esse circuito. Em seguida Georg variou essa tensão e percebeu uma corrente elétrica diferente. E desta forma para cada tensão aplicada uma corrente diferente era registrada em suas anotações. Estudando posteriormente as anotações, Georg percebeu que as tensões e as corrente se relacionavam em uma razão constante. Para essa experiência sempre que Georg dividia uma tensão pela respectiva corrente elétrica encontrada ele sempre encontrava o mesmo número. Esse número constante foi chamado por Georg de resistência elétrica. Resistência elétrica é uma oposição a passagem de corrente elétrica por um material. Com bases nessas informações foi possível sintetizar uma fórmula matemática para a lei de Ohm, com esta fórmula usando as grandezas tensão elétrica, corrente elétrica e resistências elétrica, é possível que se ache uma das grandezas usando duas das outras grandezas.
Representando as grandezas elétricas temos:
V = Tensão elétrica,  unidade volt (V é a letra que representa a unidade).
I = Corrente elétrica,  unidade amparè (A é a letra que representa a unidade).
R = Resistência elétrica,  unidade Ohm (Ω é a letra grega que representa a unidade).
A fórmula da lei de ohm é:
 V = I x R
 A lei de Kirchhoff para tensão (LKT), ou lei das malhas, afirma que a tensão aplicada a um circuito fechado é igual à soma das quedas de tensão naquele circuito. Este fato foi usado no estudo de circuitos série e foi expresso da seguinte forma:
 Tensão aplicada = soma das quedas de tensão
 Va = V1 + V2 + V3, 
 onde Va é a tensão aplicada e V1,V2 e V3 são as quedas de tensão.
 Uma outra forma de enunciar a lei é: a soma algébrica das subidas ou aumentos e das quedas de tensão deve ser igual a zero.Uma fonte de tensão ou fem é considerada como um aumento de tensão,uma tensão através de um resistor consiste numa queda de tensão.
 A lei de Kirchhoff para corrente (LKC) , ou lei dos nós, afirma que a soma das correntes que entram numa junção é igual a soma das correntes que saem da junção. 
Material utilizado 
painel de associação de resistores e fonte
Fonte: CIDEPE
1 painel para associação de resistores
1 fonte de tensão
Fios para conexão
1 multímetro (função amperímetro )
Procedimento1
 Ajustar a fonte para 0,0 VCC e depois desligar.Conectar a fonte ao resistor R1 do painel e após ligar a fonte. Observar a leitura da corrente no multímetro (função amperímetro). Variar a fonte de tensão de 0,5 VCC em 0,5 VCC até 5,0 VCC . Anotar os dados na tabela.Esboçar o gráfico da tabela. 
	
Esquema Experimental
1⁰ Experimento : Dados experimentais resistor ôhmico
	Tensão (V)
	Corrente (A)
	R = V/ 1(Ω)
	0,5
	0,08
	6,25
	1,0
	0,18
	5,56
	1,5
	0,28
	5,36
	2,0
	0,38
	5,26
	2,5
	0,49
	5,10
	3,0
	0,59
	5,08
	3,5
	0,69
	5,07
	4,0
	0,79
	5,06
	4,5
	0,88
	5,11
	5,0
	1,00
	5,00
Procedimento2
 Ajustar a fonte para 0,0 VCC e depois desligar. Conectar a fonte ao resistor L1 do painel e após ligar a fonte. Observar a leitura da corrente no multímetro (função amperímetro). Variar a fonte de tensão de 0,5 VCC em 0,5 VCC até 2,0 VCC . Anotar os dados na tabela. Esboçar um gráfico com os dados.
Esquema Experimental
2⁰ Experimento : Dados experimentais resistor não ôhmico
	Tensão (V)
	Corrente (A)
	R = V/ 1(Ω)
	0,0
	0,02
	0,00
	0,5
	2,83
	0,18
	1,0
	3,40
	0,29
	1,5
	4,09
	0,37
	1,7
	4,40
	0,39
Procedimento3
Utilizar a interpolação e a extrapolação gráfica para completar a tabela abaixo
	Tensão (V)
	Corrente (A)
	R = V/ 1(Ω)
	0,3
	1,71
	0,18
	0,75
	3,26
	0,23
	1,25
	3,98
	0,31
	1,6
	4,38
	0,37
Conclusão
 Foi possível confirmar no primeiro experimento com (R1) uma curva ôhmica. Os valores de resistência se mantiveram praticamente constantes. Como todos os dispositivos que seguem a lei de ohm apresentam curvas de corrente versus tensão lineares. A curva resultante da análise de R1 é claramente linear e bem modelada pela lei de ohm cuja inclinação foi determinada pela resistência elétrica  R1. Já o segundo experimento foi possível observar que os resistor não ôhmico L1( lâmpada) não obedeceu a lei de Ohm. Verifiquei também que o resistor não ôhmico possui uma particularidade onde os valores de corrente não são proporcionais aos valores da diferença de potencial que é aplicada aos seus terminais como os resistores ôhmicos. E isso ficou claro quanto utilizei os dados para esboçar o gráfico. O resistor não ôhmico apresentou praticamente uma curva. Não foi possível obter um valor exato da resistência da lâmpada.
 Foi preciso modificar os valores de referência da tabela de interpolação porque a lâmpada foi testada até 2VCC. Com os dados da interpolação foi possível criar um gráfico e confirmar que a lâmpada apresenta característica não ôhmico. 
Referências
 Eletricidade Básica/ Milton Gussow; 2 ed. rev. São Paulo: Makron Books, 1996
 TIPLER, Paul; Física – Volume 3 – Eletricidade e Magnetismo. 3ª edição, LTC , Rio de Janeiro, 1995.
 BONJORNO, J. R., BONJORNO, R. A., BONJORNO, V., RAMOS, C. M. Física Fundamental. Volume Único. São Paulo. Ed. FTD. 1999
 PARANÁ, D. N. S., Física. Volume Único. Série Novo Ensino Médio. São Paulo. Ed. Ática. 2000
 
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