Relatório 02 PRIMEIRA LEI DE OHM

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PRIMEIRA LEI DE OHM
Física Teórica e Experimental III (CCE-0850)
Autores: Carlos Joarez Gomes de Carvalho
Romário Nunes Lima
Turma: 3005 (4º período) 
Prof. Dr. Cochiran Pereira dos Santos
Data: 08 de março de 2017
Aracaju, Se
INTRODUÇÃO
Georg Simon Ohm, físico alemão do século XIX, estabeleceu uma relação entre diferença de potencial (tensão elétrica V), corrente elétrica (I) e resistência elétrica (R). Os seus resultados são conhecidos como Leis de Ohm e têm origem na aplicação de um campo elétrico que gera uma força elétrica sobre cada portador livre de um condutor através do movimento de cargas dentro deste condutor. 
Tal campo elétrico é obtido aplicando-se uma diferença de potencial (V) entre os extremos deste condutor (R). A partir disso, uma corrente elétrica (I) é gerada e sua intensidade dependerá somente das características do condutor em questão. Ohm verificou que, para vários materiais, existia uma proporcionalidade entre a tensão aplicada e a corrente elétrica. Isso significa, por exemplo, que ao dobrarmos a voltagem aplicada a esse material, a intensidade de corrente elétrica também dobra, ou seja: 
𝑉/ 𝐼 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒
Graficamente, esse resultado é expresso através de uma reta:
A esse tipo de material, na qual a proporção acima é válida, chamamos de material OHMICO. A constante que aparece na equação acima será chamada de RESISTÊNCIA ELÉTRICA, denotada pelo símbolo R. 
A Primeira Lei de Ohm obedece a essa proporção e é enunciada da seguinte maneira: 
“Em um condutor ôhmico, mantido à temperatura constante, a intensidade de corrente elétrica é proporcional à diferença de potencial aplicada entre suas extremidades, ou seja, sua resistência elétrica é constante”. 
𝑅 = 𝑉/𝐼
A unidade de resistência elétrica, no Sistema Internacional, é o Ohm, representado pelo símbolo Ω. 
Resistores: dá-se o nome de resistor aos elementos de um circuito elétrico projetados para transformar energia elétrica em calor. São exemplos de resistores o filamento de um chuveiro elétrico, as lâmpadas incandescentes (que produzem luz graças à alta temperatura de seu filamento), as torradeiras, os secadores de cabelo, entre outros. 
Em um circuito elétrico, um resistor pode ser simbolizado das seguintes maneiras:
OBJETIVOS
Determinar a relação funcional entre V e I para um resistor e uma lâmpada incandescente. 
Diferenciar um condutor ôhmico de um condutor não-ôhmico.
MATERIAIS UTILIZADOS
Fonte de tensão contínua, multímetro, resistor, lâmpada incandescente e cabos.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
1ª Parte: Condutor ôhmico. Anote o valor teórico impresso no resistor com sua tolerância (R = 100 ± 5%) Ω (Faixa permitida de 95 Ω a 105 Ω) . Ligue a fonte de tensão (que está conectada em série ao resistor e ao multímetro na função amperímetro) e, começando do zero (0,0 V), varie a tensão em passos de 1,0 V até 12,0 V e verifique o que acontece com a corrente no amperímetro. Anote os dados na Tabela 1.
Tabela 1: valores de tensão e corrente em um circuito com um resistor. 
	Tensão (V)
	0,0
	1,0
	2,0
	3,0
	4,0
	5,0
	6,0
	7,0
	8,0
	9,0
	10,0
	11,0
	12,0
	Corrente (mA)
	0,0
	9,6
	19,8
	30,0
	40,0
	50,0
	59,9
	69,3
	79,7
	89,5
	99,2
	109,1
	118,2
A partir dos dados da Tabela 1, plote um gráfico de V x I. Que tipo de gráfico você espera obter para um resistor ôhmico? 
Resposta: Obtemos uma função linear, pois como já foi citado na introdução, existe uma proporcionalidade.
Determine graficamente o valor da resistência elétrica através do coeficiente angular e compare esse valor com o valor nominal (teórico). Esse valor está dentro da faixa tolerada? Por quê? 
Respostas: Fazendo a comparação solicitada observa-se que o valor da resistência obtido na experiência foi de 100,8 Ω, e o teórico (100 ± 5%) Ω, tornando-se assim o valor encontrado na faixa tolerada.
Qual o erro entre o valor teórico e o valor experimental? 
Resposta: O erro foi de (0,8 ± 5%) Ω.
2ª Parte: Condutor não-ôhmico. Meça a resistência da lâmpada incandescente e anote esse valor. R = 13,2 Ω. 
Ligue a fonte de tensão (que está conectada em série à lâmpada e ao multímetro na função amperímetro) e, começando do zero (0,0 V), varie a tensão em passos de 1,0 V até 12,0 V e verifique o que acontece com a corrente no amperímetro. Anote os dados na Tabela 2. 
Tabela 2: valores de tensão e corrente em um circuito com uma lâmpada.
	Tensão (V)
	0,0
	1,0
	2,0
	3,0
	4,0
	5,0
	6,0
	7,0
	8,0
	9,0
	10,0
	11,0
	12,0
	Corrente (mA)
	0,0
	26,3
	38,8
	48,8
	57,7
	66,0
	73,9
	80,6
	87,3
	93,5
	99,2
	105,0
	110,6
A partir dos dados da Tabela 2, plote um gráfico de V x I. Que tipo de gráfico você espera obter para um resistor não-ôhmico? 
Resposta: Obtemos um gráfico de função polinomial.
Determine graficamente o valor da resistência para cada par de valores de V e I através do coeficiente angular. Qual o comportamento de R calculado à medida que V e I aumentam? Apresente esses resultados em forma de tabela. 
Respostas: O resultado encontra-se anexo (anexo 03) a este relatório.
Os valores de resistência coincidem com o valor teórico? Por quê? 
Respostas: Os valores não coincidem com o valor teórico como podemos observar na tabela, devido ao condutor, logo este é denominado não-ôhmico.
Gráficos em anexo.
CONCLUSÃO
Com o experimento percebemos que ao utilizar um circuito com um resistor é possível a aplicabilidade da “Primeira Lei de Ohm”, pois o comportamento da tensão junto à corrente elétrica é proporcional. Já quando utilizamos um circuito com uma lâmpada incandescente, observamos que não existe essa aplicabilidade da lei, isso se deve a não linearidade presente.
AVALIAÇÃO
Através deste relatório de experiência, em que a nota atribuída será de 0 (zero) a 10 (dez).
BIBLIOGRAFIA
HALLIDAY, D., Resnick, R.,Walker, J. Fundamentos de Física III, Eletromagnetismo. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos Editora, 2012. 
RAMOS, L. A. M. Roteiros para experimentos de Física. 1ª edição. São Paulo: Editora ABDR, 2002. 
ANEXOS
ANEXO 01
Tabela 1: valores de tensão e corrente em um circuito com um resistor. 
	Tensão (V)
	0,0
	1,0
	2,0
	3,0
	4,0
	5,0
	6,0
	7,0
	8,0
	9,0
	10,0
	11,0
	12,0
	Corrente (mA)
	0,0
	9,6
	19,8
	30,0
	40,0
	50,0
	59,9
	69,3
	79,7
	89,5
	99,2
	109,1
	118,2
ANEXO 02
Tabela 2: valores de tensão e corrente em um circuito com uma lâmpada.
	Tensão (V)
	0,0
	1,0
	2,0
	3,0
	4,0
	5,0
	6,0
	7,0
	8,0
	9,0
	10,0
	11,0
	12,0
	Corrente (mA)
	0,0
	26,3
	38,8
	48,8
	57,7
	66,0
	73,9
	80,6
	87,3
	93,5
	99,2
	105,0
	110,6
ANEXO 03
Determinação do valor da resistência para cada par de valores de V e I através do coeficiente angular, mostrando o comportamento de R calculado à medida que V e I aumentam.
y = 0,0008x2 + 0,0239x
	I (mA)
	V (V)
	R (Ω)
	0,0
	0,0
	0,0
	26,3
	1,0
	0,038022813
	38,8
	2,0
	0,051546391
	48,8
	3,0
	0,061475409
	57,7
	4,0
	0,06932409
	66,0
	5,0
	0,075757575
	73,9
	6,0
	0,081190798
	80,6
	7,0
	0,086848635
	87,3
	8,0
	0,091638029
	93,5
	9,0
	0,096256684
	99,2
	10,0
	0,100806451
	105,0
	11,0
	0,104761904
	110,6
	12,0
	0,108499095
	Média
	0,074317528