Relatório física 3 Resistor não ôhmico

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RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA 
FÍSICA TEÓRICA E EXPERIMENTAL 
 
CURSO Engenharia 
TURMA 1033 DATA 17/10/2017 
Aluno/ 
Grupo 
Eduardo de Almeida Xavier 
Harley Geraldo Louzada 
TÍTULO Resistor não ôhmico 
OBJETIVOS -Levantar a curva de um resistor não ôhmico. 
 
INTRODUÇÃO 
O presente relatório tem como propósito relatar uma atividade prática focada no estudo de 
resistores não ôhmicos. Os resistores não ôhmicos, diferente dos ôhmicos, não possuem 
valores determinados de resistência e variam a sua resistência com a variação da tensão. 
Será avaliado o comportamento de um resistor através de medições de corrente e cálculo de 
resistências aparentes submetidos a diferentes tensões elétricas. 
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
 
Lei de Ohm (Ω). 
Para um condutor mantido à temperatura constante, a razão entre a tensão entre dois pontos 
e a corrente elétrica é uma constante. Esta constante é denominada de resistência elétrica. A 
corrente que atravessa este condutor é linearmente proporcional a diferença de potencial 
aplicado ao dispositivo. Consequência disso, tem se a equação abaixo: 
 
𝑽 = 𝑹𝒊 
 
No entanto, existem condutores que não obedecem à Lei de Ohm, como, por exemplo, um 
condutor gasoso usado em lâmpadas fluorescentes. Sua curva característica passa pela a 
origem, mas não é uma reta (Figura 1, resistor não-ôhmico). Esses condutores são 
denominados condutores não lineares ou não ôhmicos. Para eles, define-se uma resistência 
aparente (não constante) em cada ponto da curva pelo quociente. 
𝑹𝒂𝒑 = 
𝑼
𝒊
 , 𝑹′𝒂𝒑 =
𝑼′
𝒊′
 
 
Figura 1: Curvas características de (I) resistores ôhmicos e (II) não ôhmicos. 
 
Nos condutores não lineares, a curva característica é sempre determinada 
experimentalmente. A resistência aparente em cada ponto será numericamente igual ao 
coeficiente angular da secante que passa pela origem e pelo ponto considerado: 
 
𝑡𝑔𝛽 = 𝑅𝑎𝑝 𝑡𝑔𝛽
′ = 𝑅′𝑎𝑝 
 
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
Um circuito elétrico foi montado com um resistor não ôhmico (lâmpada de 4V) conforme o 
esquema descrito na Figura 2. 
 
 
Figura 2: Esquema do circuito montando sobre um painel para associações eletroeletrônicas com 
uma fonte de alimentação DC Minipa de tensão regulável; uma lâmpada de 4V (resistor não 
ôhmico) e um multímetro Minipa regulado para medir a corrente. 
 
A fonte de alimentação foi ligada e valores de tensão pré-estabelecidos de 0 até <4V foram 
regulados para que os respectivos valores correspondentes de corrente fossem lidos pelo 
multímetro com a chave do circuito fechada. 
 
Como os valores obtidos para a corrente beiravam o limiar entre duas ordens de grandeza de 
medição do multímetro foram coletadas duas séries de dados uma primeira aferida na ordem 
de 20A e outra na ordem de 200mA. 
 
Os dados foram trabalhados no software Microsoft Excel 2016 onde foram calculados os 
valores de resistência aparente para cada par de dados tensão e corrente correspondentes e 
também levantados os gráficos de tensão x corrente para as duas séries de dados. 
 
RESULTADOS e DISCUSSÃO 
 
As duas séries de dados, a primeira obtida com o multímetro regulado para ler valores de 
corrente da ordem de 20A e a segunda da ordem de 200mA (ou 0,2A) estão sumarizados nas 
Tabela 1 e Tabela 2respectivamente abaixo. Pode-se notar que para cada par de valor de 
tensão e corrente, o valor de resistência aparente calculado é diferente, i.e., não obedece a 
Lei de Ohm, o que já caracteriza o resistor sendo não ôhmico. 
 
Tabela 1: Série de dados de tensões reguladas na fonte de alimentação DC Minipa, seus respectivos 
valores de corrente registados no Multímetro Minipa sob a leitura na ordem de grandeza de 20A e 
seus também respectivos valores de resistência calculados. 
Tensão (V) Corrente (A) Resistência aparente (Ω) 
0,00 0,00 - 
0,50 0,15 3,33 
1,00 0,20 5,00 
1,50 0,24 6,25 
2,00 0,28 7,14 
2,50 0,31 8,06 
3,00 0,34 8,82 
3,50 0,37 9,46 
 
Tabela 2: Série de dados de tensões reguladas na fonte de alimentação DC Minipa, seus respectivos 
valores de corrente registados no Multímetro Minipa sob a leitura na ordem de grandeza de 200mA 
e seus também respectivos valores de resistência calculados. 
Tensão (V) Corrente (A) Resistência aparente (Ω) 
0,00 0,00 - 
0,30 0,04 8,43 
0,60 0,07 8,89 
0,90 0,10 8,59 
1,20 0,13 9,60 
1,50 0,14 10,59 
1,80 0,16 11,36 
2,10 0,17 12,09 
2,40 0,19 12,85 
 
Na Figura 3 são apresentadas as curvas das duas séries de dados, onde fica evidente a não 
linearidade do comportamento do resistor, apresentando um perfil mais polinomial, uma meia 
parábola, e, portanto, mais uma vez demonstrado se tratar de um resistor não ôhmico. 
 
Ainda na Figura 3, é notável que as duas curvas apresentam perfis não coincidentes, o que 
na teoria deveria ser, uma vez que se trata do mesmo circuito com o mesmo resistor (a 
lâmpada de 4V) e o que foi mudado foi apenas o nível de grandeza do aparelho. O manual do 
produto atesta precisões de ±(1.2%+10D) para as leituras em 200mA e ±(2.0%+10D) para as 
leituras em 20A, margens de erro que não justificam a divergência entre as curvas, o que pode 
indicar que a acurácia do equipamento é comprometida quando medimos valores próximos ao 
limiar da ordem de grandeza definido. 
 
Repare que a curva laranja termina antes do valor 0,2A (=200mA), pois para tensões mais 
altas que 2,4V o aparelho multímetro não conseguia ler valores de corrente quando 
configurado para leitura na ordem de grandeza 200mA (Figura 3; Tabela 2). 
 
Figura 3: Curvas de um resistor não-ôhmico (lâmpada de 4V) de acordo com duas séries de dados. 
Os pontos em azul denotam pares de valores de tensão x corrente aferidos com um multímetro 
regulado para ler valores de corrente na ordem de 20A e os pontos em laranja na ordem de 200mA 
(0,2A). 
 
 
CONCLUSÃO 
 
Avaliando os resultados comprovamos experimentalmente que os resistores não ôhmicos não 
obedecem a Lei de Ohm, pois a corrente não variou linearmente proporcional à tensão 
aplicada. Tal conclusão foi corroborada pelos valores calculados de resistência aparente das 
duas séries de dados utilizados para análise, quanto também pelo perfil das curvas de ambas 
as séries de dados. 
 
Foi observada uma divergência entre as curvas das duas séries de dados aferidos, a qual, em 
teoria deveria coincidir. Questões sobre o equipamento de leitura Multímetro foram levantadas 
em relação a acurácia de leitura no limiar de suas faixas de ordem de grandeza, no entanto 
melhores avaliações focadas nestas questões precisam ser tomadas para entender a razão 
da divergência observada. 
 
BIBLIOGRAFIA 
 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R. e WALKER, J. Fundamentos de Física: Eletromagnetismo. 
Volume 3. 9ªedição. Editora LTC, 2012. 
 
JUNIOR F. R.; FERRARO, N. G. e SOARES, P. A. T. Os fundamentos da Física- Volume 1. 
7.ed . São Paulo: Editora Moderna, 1999. 
 
MINIPA. Multímetro Digital ET-2033B Manual de Instruções. São Paulo, 2010. 
 
-0,50
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40
Te
n
sã
o
 (V
o
lt
s)
Corrente (Ampère)
20A
200mA