Relatório Circuito elétrico

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
Circuito Simples I
Aluno: Gustavo Freire (78513)
Professor: Renê
Viçosa-MG
2º Semestre / 2013
OBJETIVO 
Relacionar corrente elétrica e tensão em circuitos simples
Diferenciar resistores Ôhmicos de não-ôhmicos
INTRODUÇÃO TEÓRICA
Em circuitos elétricos fechados, a diferença de potencial V, a corrente elétrica i e a resistência elétrica R são relacionadas por:
,
Onde a unidade de R é ohm (Ω), de V é Volt (V) e de i é Ampere (A). 
Em alguns resistores percebe-se que a resistência por ele gerada é constante, pois ao aumentar a voltagem à qual está submetido o sistema, a corrente elétrica também aumentará na mesma proporção. Esse tipo de resistor para qual a resistência elétrica independe da voltagem aplicada é chamado de resistor ôhmico pois obedece à Lei de Ohm.
Porém, existem outros tipos de resistores que não obedecem à Lei de Ohm, pois suas resistências elétricas variam com a variação da diferença de potencial. Como exemplo de resistores não ôhmicos existem os: 
	NTC (Negative Temperature Coefficient), resistores que o aumento da temperatura diminui a resistência elétrica, utilizado em refrigeradores, em alarmes contra incêndio, etc.
	PTC (Positive Temperature coefficient), resistores que o aumento da temperatura aumenta a resistência elétrica.
	LDR (Light Dependent Resistors), resistores cuja resistência depende da intensidade da luminosidade incidente sobre eles. Utilizado em alarme contra incêndio, acendedor automático de lâmbadas, etc. 
Vale a pena dizer que apesar da equação ser chamada de Lei de Ohm, ela se aplica a resistores não-ôhmicos também.
METODOLOGIA
PRIMEIRA PARTE: Resistores especiais
Materiais utilizados: Resistores não ôhmicos do tipo PTC, NTC e LDR, fios de ligação, béquer, serpentina elétrica. 
Procedimento:
Com o multímetro, meça a resistência elétrica dos resistores PTC, NTC e LDR.
Aqueça a agua com a serpentina elétrica e mergulhe os resistores na água quente. Observe os valores de resistência elétrica encontrados.
Incida luz sobre o LDR e observe a variação de resistência elétrica.
SEGUNDA PARTE: Resistor ôhmico 
Materiais utilizados: Painel de circuito de base de acrílico, transformador elétrico de 5V (Carregador de celular), quatro resistores iguais e um quinto resistor diferente, dois multímetros, painel de circuito de base de madeira, chaves e fios de ligação. 
Procedimento:
Monte o circuito no painel de circuito de base de acrílico, como ilustrado na figura ao lado, dispondo de dois multímetros, um para medir a diferença de potencial e o outro para medir a corrente elétrica (em série), ambas relativas ao resistor R.Figura 1 - Montagem parte II
Com um multímetro ajustado para medir resistência elétrica, meça a resistência dos resistores.
Feche as chaves S1, S2 e S3 e mantenha a chave S4 aberta. Meça V e i e obtenha, a partir dessas medidas, a resistência elétrica do resistor. 
Substitua a chave S1 por um resistor idêntico ao anterior e repita as medidas V e i. 
Repita o procedimento substituindo, passo a passo, cada uma das demais chaves por outro resistor.
Para a quinta medida, substitua o resistor colocado no lugar da chave S3 pelo quinto resistor, que possui a resistência diferente dos demais.
 TERCEIRA PARTE: Resistor não-ôhmico 
Materiais utilizados: Dois multímetros, painel de circuito de base de madeira, lâmpadas incandescentes iguais (40W/127V), chaves e fios de ligação.
Procedimento:
Monte o circuito da figura ao lado (Figura 2) em um painel de madeira. 
Coloque todas as lâmpadas L1, L2, L3, L4 e L5. Meça V e i.
Retire uma lâmpada e feche o circuito com fio de ligação. Meça novamente V e i. Avalie se a resistência elétrica do resistor variou ou permaneceu constante.
Repita o procedimento anterior, substituindo, passo a passo, cada lâmpada por fios de ligação. Figura 2 - Montagem parte III
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os resultados obtidos na segunda e na terceira parte estão dispostos nas tabelas 1 e 2.
	V (V)
	4,63
	2,62
	1,75
	1,31
	1,25
	i (A)
	0,122
	0,068
	0,0453
	0,0336
	0,0322
Tabela 1 – Dados coletados e relativos à variação da voltagem pela corrente em um sistema de resistores ôhmicos.
Os resultados foram satisfatórios, uma vez que se esperava certa linearidade nos valores. A escala da corrente utilizada no gráfico não foi em [mA] para que a regressão linear já informasse o valor de R. Os valores dos coeficientes da regressão linear estão no gráfico. A regressão foi analisada com a seguinte relação: . Associando os valores, tem-se que R = a. Sendo assim, segundo a regressão, R = 37,62. A linearidade dos resultados foi impecável uma vez que o valor do r da regressão foi 1. Houve certa imprecisão na medida pois o valor de b foi diferente de zero.
Segundo o gráfico e sua regressão linear a resistência medida é constante e vale 37,62Ω. Mediu-se também o valor da resistência do material utilizando um multímetro e a leitura das cores, ambos informaram 38,9 Ω. Com isso, é possível obter o erro percentual do resultado:
Tomando esses resultados é possível afirmar que o resistor é ôhmico uma vez que seguiu a lei de ohm.
Gráfico 1 - Resultados resistor ôhmico
	
	V (V)
	25,6
	32,1
	42,4
	63,2
	123,5
	i (A)
	0,1
	0,11
	0,13
	0,17
	0,26
	R (Ω)
	256
	291,8
	326,8
	371,8
	475
Tabela 2 – Dados coletados e relativos à variação da voltagem pela corrente em um sistema de resistores não-ôhmicos.
	
Segundo análise dos dados percebe-se que o valor da resistência varia para cada valor de corrente, a terceira fila da tabela é resultado de uma divisão simples entre V e i. Com isso, percebe-se que esse tipo de resistor não segue a lei de Ohm.
A reta no gráfico está disposta apenas para facilitar a visualização de que os resultados não são lineares. Com esses dados é possível afirmar que este resistor é não-ohmico.
Gráfico 2 - Resultados resistor não-ôhmico
	Em anexo estão dispostos quatro gráficos, dois deles são os gráficos 1 e 2 de forma ampliada para melhor visualização e os outros dois (Gráfico 1.B e 2.B) foram gráficos feitos à mão.
BIBLIOGRAFIA
Física experimental básica na universidade. A. A. G. Campos, E. S. Alves e N. L. Speziali. 2ª edição revisada. Belo Horizonte: Editora UFMG, 2008