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UNIVERSIDADE TIRADENTES – UNIT ENGENHARIA DE PETRÓLEO Adriano Santos de Oliveira Danilo de Santana Menezes Jessica dos Santos Rosa Greicy Kelly Martins Oliveira Professora: Denise de Jesus Santos. ARACAJU, SE – BRASIL 2017 INTRODUÇÃO Os materiais não ôhmicos variam a sua resistência com a variação da tensão. Analisaremos através de medições e confecções de gráficos se os elementos utilizados (resistor) são não ôhmicos. Através deste experimento, cujo foco agora é a identificação de um resistor não ôhmico teve como propósito o de aprender a manusear alguns aparelhos, como exemplo Uma fonte de alimentação DCC de tensão variável, Um painel para associação de resistores e um multímetro para assim desenvolver habilidades no manuseio dos mesmos, e com os resultados obtidos com mediação desses aparelhos construir uma curva característica de um resistor não ôhmico [1]. DESENVOLVIMENTO TEÓRICO A Lei de Ohm Muitos físicos diriam que esta não é uma lei, mas uma definição de resistência elétrica. Se nós queremos chamá-la de Lei de Ohm, deveríamos então demonstrar que a corrente através de um condutor metálico é proporcional à voltagem aplicada, i µ V. Isto é, R é uma constante, independente da ddp V em metais condutores. Mas em geral esta relação não se aplica, como por exemplo aos diodos e transistores. Dessa forma a lei de Ohm não é uma lei fundamental, mas sim uma forma de classificar certos materiais. Os materiais que não obedecem a lei de Ohm () são ditos ser não ôhmicos [2]. Resistores Ôhmicos Os resistores que obedecem à lei de ohm são denominados por resistores ôhmicos. Para estes resistores a corrente elétrica ( i ) que os percorrem é diretamente proporcional à voltagem ou ddp (V) aplicada. Consequentemente o gráfico V versus i é uma linha reta, cuja inclinação é igual o valor da resistência elétrica do material, como mostra o gráfico abaixo, Fig. 1 - Resitores ôhmicos obedecem a lei de Ôhm Resistores não Ôhmicos Observa-se, em uma grande família de condutores que, alterando-se a ddp (V) nas extremidades destes materiais altera-se a intensidade da corrente elétrica i, mas a duas grandezas não variam proporcionalmente, isto é, o gráfico de V versus i não é uma reta, e portanto, eles não obedecem a lei de Ôhm, veja gráfico abaixo. Estes resistores são denominados de resistores não ôhmicos. Fig.2 - Resistores não ôhmicos não obedecem a lei de Ôhm MATERIAL UTILIZADO - Uma fonte de alimentação DCC de tensão variável; - Três paineis para associações de resistores e medição de potência ; - Uma chave liga-desliga; - Um multímetro; - Quatro conexões com pinos banana. 1) RESITORES OHMICOS E NÃO OHMICOS OBJETIVOS Analisar o comportamento dos resistores ôhmicos e não ôhmicos. RESULTADOS Na experiência colocamos o multímetro na função miliamperímetro na escala de 200mA. Regulamos em 5 diferentes tensões para resistores ohmicos e 7 diferentes tensões para resistores não ôhmicos e anotamos o resultado obtido, com esse resultado calculamos o valor da resistência dado pela formula , construindo assim a tabela 1 e construindo gráfico 1; tabela 2 e construindo gráfico 2 abaixo foram determinadas as resistência teórica para resistores ôhmicos: Tensão Elétrica (V) Corrente Elétrica (I) R=V/I 0,5 0,005 A 100 ohm 1,0 0,010A 100 ohm 1,5 0,015A 100 ohm 2,0 0,020A 100 ohm 2,5 0,025A 100 ohm Gráfico 1 da tabela 1: Vx i ohmico Tabela 2: resistores não ohmicos Tensão Elétrica (V) Corrente Elétrica (I) R=V/I 0,5 0,113A 4,42 ohm 1,0 0,147A 6,80 ohm 1,5 0,179A 8,38 ohm 2,0 0,209A 9,57 ohm 2,5 0,232A 10,78 ohm 3,0 0,232A 11,76 ohm 3,5 0,232A 12,54 ohm Gráfico 2 da tabela 2: DISCURSÃO DOS RESULTADOS 1 – após os cálculos da Tabela 1 e Gráfico 1 corresponde há resistores ôhmicos tanto teoricamente quanto experimentalmente, onde mostra uma reta característico para um valor constante, típico de resistores ôhmicos onde apresenta uma constante. 2 - após os cálculos da Tabela 2 e Gráfico 2 corresponde há resistores ôhmicos tanto teoricamente quanto experimentalmente, onde apresenta uma curva e não apresenta uma constante. 2) POTENCIA ELÉTRICA: P=U x i OBJETVOS: Determinar a potencia dissipada nos resistores Identificar o tipo de associação Medir a corrente i no circuito Medir a tensão R1 e R2 Medir a tensão na associação de resistores DISCUSSÃO DOS RESULTADOS : Foi identificado no circuito a associação em série devido a corrente ser a mesma nas duas medidas para R1 e R2 já que a corrente não se divide no associação em série, ou seja, iT(corrente total) = 0,025A ajustou Voltímetro para 5 Ve multímetro para 20 A foram medidas as tensões de R1 com 2,507 V e de R2 com 2,205 V. Sabendo que U= R x i, temos que R1= 100, 2 ohm e R2= 100,2, a potencia é a mesma para cada resistor, Pd= Rx i2 , Pd= 100,2 x 0,0252 = 0,063 W 2) ASSOCIAÇÃO EM SÉRIE E PARALELO: OBJETVOS: Medir a RT para a associação em série e paralelo Usar as equações e calcular RT teórico considerando 100 ohm= R1= R2= R3 Medir o erro experimental DISCUSSÃO DOS RESULTADOS : Sabemos que R= R1 + R2 + R3 em série e em paralelo R= 1/R1 + 1/R2 + 1/R3, calculando em série teórico RT= 300 ohm, e para paralelo teórico temos Rt = 100/3 =33,33 ohm , experimentalmente encontramos RT= 300,2 ohm e em paralelo Rt= 33,5 ohm, os resultados experimentais demonstram coerência com os cálculos. Então podemos agora encontrar os erros RT e Rt medido com o multímetro (ohmímetro). ɛ1 = |300-300,2|/300 x 100= 0,06% ɛ1 = |33,3-33,5|/33,3 x 100= 0,6% CONCLUSÃO Com o experimento realizado concluímos que os resistores não ôhmicos não obedecem a lei de Ohm, pois a corrente não varia proporcionalmente com a tensão aplicada, ou seja não podemos associar ao parâmetro R = V/I, para esse tipo de resistores a curva se associa ao parâmetro em que a corrente não tem variação linear com o potencial aplicado. Além de comprovar que as equações teóricas correspondem com os resultados para resistores em série e paralelo experimentalmente. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; KRANE, K. S. Física 3. 5 ª Ed. Rio de Janeiro, Editora LTC, 2011. [2] CAVALCANTI, P. J. M. Fundamentos de eletrotécnica. 17ª Ed. Rio de Janeiro, Livraria Freitas Bastos S.A. [3] TIPLER, P. A.; MOSCA, G. Física para cientistas e engenheiros Vol. 2: eletricidade e magnetismo, óptica. 6ª Ed. Editora LTC, 2
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