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CARACTERIZAÇÃO DE ARRANJOS DE RESISTORES 3ª Prática - Associação em Série Drielly Albuquerque - 201308186215 Lorrana Viana -201307333419 Glaucia - Turma Física Experimental 3 Objetivo Introdução LEIS DE OHM As Leis de Ohm, postuladas pelo físico alemão Georg Simon Ohm (1787-1854) em 1827, determinam a resistência elétrica dos condutores. Além de definir o conceito de resistência elétrica, Georg Ohm demostrou que no condutor a corrente elétrica é diretamente proporcional à diferença de potencial aplicada. Foi assim que ele postulou a Primeira Lei de Ohm. Suas experiências com diferentes comprimentos e espessuras de fios elétricos, foram cruciais para que postulasse a Segunda Lei de Ohm. Nela, a resistência elétrica do condutor, dependendo da constituição do material, é proporcional ao seu comprimento. Ao mesmo tempo, ela é inversamente proporcional à sua área de secção transversal. Resistência Elétrica A resistência elétrica, medida sob a grandeza Ω (Ohm), designa a capacidade que um condutor tem de se opor à passagem de corrente elétrica. Em outras palavras, a função da resistência elétrica é de dificultar a passagem de corrente elétrica. Observe que a resistência de 1 Ω (ohm) equivale a 1V/A (Volts/Ampére) Primeira Lei de Ohm A Primeira Lei de Ohm postula que um condutor ôhmico (resistência constante) mantido à temperatura constante, a intensidade (i) de corrente elétrica será proporcional à diferença de potencial (ddp) aplicada entre suas extremidades. Ou seja, sua resistência elétrica é constante. Ela é representada pela seguinte fórmula: ou Onde: R: resistência, medida em Ohm (Ω) U: diferença de potencial elétrico (ddp), medido em Volts (V) I: intensidade da corrente elétrica, medida em Ampére (A). Segunda Lei de Ohm A Segunda Lei de Ohm estabelece que a resistência elétrica de um material é diretamente proporcional ao seu comprimento, inversamente proporcional à sua área de secção transversal. Além disso, ela depende do material do qual é constituído. É representada pela seguinte fórmula: Onde: R: resistência (Ω) ρ: resistividade do condutor (depende do material e de sua temperatura, medida em Ω.m) L: comprimento (m) A: área de secção transversal (mm2) RESISTORES Em Resistores e Lei de Ohm analisamos as relações entre a diferença de potencial em um resistor e a corrente elétrica que flui por este, assim como as relações entre a potência, a d.d.p e a resistência do material. Por exemplo, podemos pensar na rede elétrica de uma residência, onde várias lâmpadas podem ser ligadas ou desligadas. Chamamos de associação de resistores o arranjo entre vários resistores conectados entre si. Em qualquer associação de resistores, denomina-se resistor equivalente o resistor que faria o “mesmo papel” que a associação. Entende-se por resistência da associação a resistência do resistor equivalente. Em vários circuitos elétricos é muito comum a associação de resistores. Isso é feito quando se deseja obter valor de resistência maior do que aquele que é fornecido por um resistor apenas. Os resistores podem ser associados de três maneiras básicas que são: associação em série, associação em paralelo e associação mista. Associação em Série Esse é o tipo de associação onde os resistores são ligados um em seguida do outro, de modo a serem percorridos pela mesma corrente elétrica. Veja, no esquema abaixo, como fica a associação de alguns resistores em série: A diferença de potencial (ddp) total aplicada entre os pontos A e B é igual a soma das ddps de cada resistor, ou seja: UT = U1 + U2 + U3 E a resistência equivalente, para esse tipo de associação, é dada pela soma de todas as resistências que fazem parte do circuito, veja como fica: Req = R1 + R2 + R3 É importante destacar que a resistência equivalente desse tipo de circuito será sempre maior que o valor de apenas um resistor. Se no circuito elétrico existir n resistores, todos com iguais resistências, a resistência equivalente pode ser calculada da seguinte forma: Req = nR Associação em Paralelo Nesse tipo de associação os resistores são ligados um do lado do outro, de forma que todos os resistores ficam submetidos à mesma diferença de potencial, veja como fica o esquema de um circuito com associação de resistores em paralelo: A corrente elétrica total que circula por este tipo de circuito é igual à soma da corrente elétrica que atravessa cada um dos resistores, ou seja: i = i1 + i2 + i3 O valor da resistência equivalente desse tipo de circuito elétrico é sempre menor do que o valor de qualquer uma das resistências que compõem o circuito. E para calcular o seu valor, o da resistência equivalente, podemos utilizar a seguinte equação matemática: Associação Mista É o tipo de associação que há a mistura de associação em série e em paralelo, assim como mostra o esquema abaixo: Para descobrir a resistência equivalente desse tipo de associação deve-se considerar os tipos de associação de forma separada, bem como suas características. EXPERIMENTO Equipamentos: -Resistores; -Placa protoboard; -Multímetro; -Amperímetro; -Fonte de Energia . Procedimentos: Colocar os resistores em series na placa protoboard; Verificar tensão e corrente; Calcular o Req. Resultado da experiência: V (v) I (mA) 1 1,23 ± 0,01 KΩ 0,16 ± 0,01 mA 2 1,34± 0,01 KΩ 0,17 ± 0,01 mA 3 1,57 ± 0,01 KΩ 0,2 ± 0,01 mA 4 2,74 ± 0,01 KΩ 0,35 ± 0,01 mA 5 2,86 ± 0,01 KΩ 0,36 ± 0,01 mA 6 3,33 ± 0,01 KΩ 0,42 ± 0,01 mA 7 3,75 ± 0,01 KΩ 0,48 ± 0,01 mA 8 4,93 ± 0,01 KΩ 0,63 ± 0,01 mA 9 5,03± 0,01 KΩ 0,64 ± 0,01 mA 10 5,73 ± 0,01 KΩ 0,73 ± 0,01 mA Leitura Ohmica Média de Tensão: V = Desvio médio: DM= = 1,303 Média de Corrente: I = Desvio médio: DM= = 0,166 V (v) I (mA) 1 1,23 ± 3,251 0,16 ± 0,414 2 1,34± 3,251 0,17 ± 0,414 3 1,57 ± 3,251 0,2 ± 0,414 4 2,74 ± 3,251 0,35 ± 0,414 5 2,86 ± 3,251 0,36 ± 0,414 6 3,33 ±3,251 0,42 ± 0,414 7 3,75 ± 3,251 0,48 ± 0,414 8 4,93 ± 0,01 0,63 ± 0,414 9 5,03± 3,251 0,64 ± 0,414 10 5,73 ± 3,251 0,73 ± 0,414 Tabela com ± Desvio Médio: Tabela com os valores (30mm): V (v) I (mA) 1 28,31 28,91 2 30,85 30,72 3 36,15 36,14 4 63,08 63,25 5 65,84 65,06 6 76,67 75,90 7 86,33 86,74 8 113,51 113,85 9 115,81 115,66 10 131,93 131,92 http://educacao.globo.com/fisica/assunto/eletromagnetismo/associacao-de-resistores.html http://brasilescola.uol.com.br/fisica/associacao-resistores.htm https://www.todamateria.com.br/leis-de-ohm/
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