Relatório 8 Elementos resistivos lineares e não lineares - Física Experimental II / LABOEM

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE - UFCG
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA - CCT
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE ÓPTICA E ELETROMAGNETISMO
PROFESSOR: PEDRO LUIZ - TURMA: 12
ALUNA: Maria Augusta Pyettra Feitosa Bezerra
MATRÍCULA: 115110254
RELATÓRIO
ELEMENTOS RESISTIVOS LINEARES E NÃO LINEARES
Campina Grande – PB
2016
Elementos resistivos lineares e não lineares
Introdução
	Ao analisar as propriedades da resistividade dos materiais podemos constatar que estas mudam de material para material, sendo assim, materiais podem ou não serem classificados como ôhmicos.
Quando submete-se um determinado elemento à uma diferença de potencial pode-se observar um intenso comportamento da corrente que passa nele e de acordo com essas variações de potencial é possível, a partir de um gráfico de tensão vs corrente do elemento, se ele é ou não ôhmico. Caso seja, o gráfico é linear, caso não, o gráfico é não linear.
Nas figuras abaixo pode-se ver melhor a diferença existente entre os dois tipos de materiais.
Figura 1 - Gráfico da tensão versus a corrente para um elemento ôhmico e um não-ôhmico
Fonte: Os Fundamentos da Física < http://osfundamentosdafisica.blogspot.com.br >
Para analisar detalhadamente o comportamento de elementos resistivos submetidos a mudanças de tensão é necessário fazer medições e para estas a partir de dois dispositivos: o voltímetro e o amperímetro.
Para utilizar esses dispositivos no circuito existem dois tipos de montagem: a montagem a montante e a montagem a jusante. Na montagem a montante o voltímetro é posicionado antes do amperímetro, isso significa que a tensão lida no voltímetro inclui a queda de potencial no amperímetro, e a corrente lida é a mesma que passa pela resistência. 
Assim,
I(R) = I(a)
V(v) = V(R) + V(A)
V(v) = I x [R+ R(A)]
onde V(A) é a tensão no amperímetro e R(A) é a resistência interna do amperímetro.
Já na montagem a jusante o voltímetro é colocado depois do amperímetro, assim a tensão lida não inclui a tensão do amperímetro e diz respeito apenas ao elemento resistivo. A corrente que será lida é a soma da corrente que passa pelo voltímetro e da que passa pelo elemento resistivo.
Assim,
V(v) = V(R)
I(a) = I(v) + I(R).
Percebe-se que a montagem a montante possivelmente resulta em valores mais precisos quando a resistência a se medir é muito maior que a resistência interna do amperímetro, e a montagem a jusante pode ser mais precisa em casos em que a resistência interna do voltímetro seja muito maior que a resistência a medir. Porém, tal fato não é fator crucial em determinados casos, pois ambas as leituras podem ser satisfatórias.
Objetivos
	Com este experimento objetiva-se, além de analisar o comportamento de elementos resistivos lineares num circuito, determinar a intensidade da resistência através da determinação de sua curva característica. E também analisar os dois métodos de medição apresentados e avaliar qual seria o mais adequado para uma determinada situação.
Material Utilizado
-Multímetro Analógico Minipa ET – 30009 e Standard ST – 505;
- Multímetro Digital Tektronix DM250;
- Prancheta, modelo do laboratório;
- Resistores, cabos para ligação, uma pilha; Fonte de tensão regulável; Fio homogêneo de 1,0 m;
-Potenciômetro; 
-Microamperímetro (50uA); 
-Acessórios de conexão.
Experimento
	Os procedimentos experimentais foram iniciados com a montagem a MONTANTE. Após medir os valores das resistências fornecidas, o circuito da figura 2 foi montado, sem que a fonte fosse ligada. O potenciômetro ficou inicialmente na posição de resistência máxima. 
Figura 2 - Montagem a montante
Fonte: Apostila auxiliar do Laboratório de Eletricidade e Magnetismo da Universidade Federal de Campina Grande.
O potenciômetro foi então girado cuidadosamente, de maneira que se variasse a corrente por meio do amperímetro e a tensão através do voltímetro. Os dados obtidos foram anotados na tabela I e na tabela II, para os seus respectivos resistores.
Tabela I - R1 = 560 ohm
	I(mA)
	0,1
	0,2
	0,3
	0,4
	0,5
	0,6
	0,7
	0,8
	0,9
	1,0
	V(mV)
	68,0
	130,0
	196,0
	258,0
	323,0
	386,0
	446,0
	506,0
	565,0
	630,0
Tabela II - R2 = 10 Kohm
	I(mA)
	0,1
	0,2
	0,3
	0,4
	0,5
	0,6
	0,7
	0,8
	0,9
	1,0
	V(V)
	1,1
	2,1
	3,2
	4,2
	5,3
	6,3
	7,3
	8,3
	9,2
	10,3
Em seguida, os procedimentos experimentais foram feitos com a montagem a JUSANTE. A figura 3 apresenta o esquema de montagem do circuito. Os mesmos procedimentos foram repetidos e os resultados obtidos foram anotados na tabela III e na tabela IV.
Figura 3 - Montagem a jusante
Fonte: Apostila auxiliar do Laboratório de Eletricidade e Magnetismo da Universidade Federal de Campina Grande.
Tabela III - R1 = 560 ohm
	I(mA)
	0,1
	0,2
	0,3
	0,4
	0,5
	0,6
	0,7
	0,8
	0,9
	1,0
	V(mV)
	62,0
	113,0
	177,0
	230,0
	290,0
	349,0
	403,0
	450,0
	508,0
	565,0
Tabela IV - R2 = 10 Kohm
	I(mA)
	0,1
	0,2
	0,3
	0,4
	0,5
	0,6
	0,7
	0,8
	0,9
	1,0
	V(V)
	1,0
	2,0
	3,0
	4,0
	5,0
	6,0
	7,0
	8,1
	9,2
	10,1
Mediu-se então a corrente e tensão no miliamperímetro, para poder fazer um levantamento da curva característica do mesmo. Os resultados foram anotados na tabela V.
Tabela V - Curva característica do amperímetro com o resistor de 560 ohm
	I(mA)
	0,1
	0,2
	0,3
	0,4
	0,5
	0,6
	0,7
	0,8
	0,9
	1,0
	V(V)
	6,8
	12,1
	20,0
	26,4
	33,2
	39,6
	45,9
	52,0
	58,0
	64,5
Após a realização do experimento, foram construídos, em papel milimetrado, os gráficos VxI para os dois resistores referentes a cada montagem, e o gráfico do miliamperímetro. Foi possível então determinar a resistência de cada elemento e em cada montagem, visto que a resistência é equivalente ao coeficiente angular da reta. Todos os gráficos estão EM ANEXO no fim do relatório.
	Os cálculos dos desvios das resistências calculadas em cada gráfico também seguem EM ANEXO, juntamente com os gráficos. 
Conclusões
	Ao realizar o experimento tornou-se possível a observação do comportamento de elementos resistivos em um determinado circuito e verificar que ao escolher o tipo de montagem de medição isso pode influenciar nos resultados obtidos e contribuir para o alcance de dados mais precisos ou não, sendo assim necessário uma escolha correta.
Assim, pode-se concluir que a montagem a montante é mais favorável ao medir grandes resistências e a montagem a jusante resulta em valores mais precisos e próximos dos teóricos.
Referências Bibliográficas
NASCIMENTO, Pedro Luiz do. Apostila auxiliar do Laboratório de Eletricidade e Magnetismo da Universidade Federal de Campina Grande, 2014.
Os Fundamentos da Física. <http://osfundamentosdafisica.blogspot.com.br/2013/06/cursos-do-blog-eletricidade_19.html> Acessado em 08 de junho de 2015.