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1 FISÍCA TEÓRICAEXPERIMENTAL III RESISTIVIDADE 2017 2 Sumário 1. Objetivo ........................................................................................................ 3 2. Introdução Teórica ....................................................................................... 3 3. Arranjo Experimental ................................................................................... 4 4. Procedimento Experimental ......................................................................... 4 5. Dados Experimentais ................................................................................... 5 6. Análise de Dados ......................................................................................... 6 7. Bibliografia ................................................................................................... 8 3 1. Objetivo Determinar a resistividade elétrica de quatro fios diferentes, além de representar graficamente a resistência em função do comprimento e área além da resistividade em função da área. 2. Introdução Teórica A resistividade elétrica define o quanto um material é capaz de passar corrente elétrica. Quanto maior for a resistividade elétrica, mais difícil a corrente elétrica passa por este material, em contrapartida quanto menor a resistividade, mais facilmente ele permitirá a passagem da corrente elétrica. Através da segunda lei de Ohm que correlaciona resistência elétrica com as dimensões do objeto e as características do material. A resistência elétrica dependerá das características e do material de que é feito o condutor. Considerando um objeto de material de resistividade ρ, dimensões cilíndricas de comprimento L e área de seção transversal reta (Figura 1). Figura 1: Condutor de eletricidade com área de seção transversal A e comprimento L É possível afirmar que: o Quanto maior for a área de seção transversal A, menor será a resistência do condutor, uma vez que é mais fácil a passagem das cargas elétricas por uma área maior; o Quanto maior for o comprimento L do condutor, maior será a resistência, pois maior será o espaço que as cargas elétricas percorrerão, aumentando a probabilidade de colisões internas e perda de energia; o A natureza elétrica do material também influencia na resistência: quanto maior for a quantidade de elétrons livres, maior será a facilidade de a 4 corrente elétrica ser estabelecida. Essa característica específica de cada material é a resistividade elétrica. Através da análise da Figura 1, pode-se afirmar que a resistividade de cada material é constante para qualquer campo elétrico aplicado, e desta forma, poderia obter uma expressão para determinar a resistência elétrica. Esta propriedade, segundo Ohm, é diretamente proporcional à resistividade do material, ao comprimento e inversamente proporcional à área de seção transversal reta do respectivo objeto: 𝑅 = ρ 𝐿 𝐴 3. Arranjo Experimental I. Placa II. Fonte III. Micrômetro 4. Procedimento Experimental 4.1. Identificar os fios (resistores). 4.2. Submeter todos a uma única voltagem de 1,0 volt. 4.3. Anotar a corrente apresentada em cada um resistor a cada 250 mm. 4.4. Registrar o tamanho do diâmetro de cada resistor. 4.5. Calcular a resistividade. 5 5. Dados Experimentais Após as análises foram obtidos os valores representados na Tabela 1. Tabela 1: Medidas realizadas para os quatro fios. Resistor (fio) Comprimento (mm) Área (mm²) Voltage m (V) Corrente (A) Resistênci a (Ω) Resistividade (Ω.mm-1) 1 250 0,083 1,0 0,26 3,85 0,0013 500 1,0 0,13 7,69 0,0013 750 1,0 0,08 12,50 0,0014 1000 1,0 0,06 16,67 0,0014 2 250 0,212 1,0 0,62 1,61 0,0014 500 1,0 0,32 3,13 0,0013 750 1,0 0,21 4,76 0,0013 1000 1,0 0,16 6,25 0,0013 3 250 0,216 1,0 0,86 1,16 0,0010 500 1,0 0,62 1,61 0,0007 750 1,0 0,42 2,38 0,0007 1000 1,0 0,32 3,13 0,0007 4 250 0,204 1,0 0,77 1,30 0,0011 500 1,0 0,39 2,56 0,0010 750 1,0 0,26 3,85 0,0010 1000 1,0 0,20 5,00 0,0010 6 6. Análise de Dados Após análise é possível afirmar que o fio 01 foi de menor seção transversal entre os quatro analisados, e o fio 03 foi o de maior seção transversal. Portanto, é se esperar a maior resistividade no fio 01, em contrapartida, uma menor resistividade no fio 03. Através da Tabela 1, é possível identificar esta relação. Ou seja, quanto maior a seção transversal (bitola) do fio menor a resistividade. Além disso, através da Tabela 1é possível observar o acréscimo na resistência ao longo do fio, ou seja, quanto mais longo o fio maior a resistência a passagem de corrente. Foram elaborados também três gráficos com objetivo de otimizar a interpretação dos resultados. O primeiro foi a resistência X comprimento corroborando o supracitado em que a medida que o fio se torna maior a resistência também fica maior. São grandezas diretamente proporcionais. 7 O segundo gráfico (Área X Resistência) comprova que o fio de menor seção transversal (menor bitola) - 01, possui maior resistência para passagem da corrente enquanto o fio 03 possui a menor resistência. O último gráfico represente o que supracitado em que o fio 01 possui a menor resistividade e maior área, enquanto o fio 03 possui a menor resistividade devida a maior seção transversal. 8 7. Bibliografia Use the "Insert Citation" button to add citations to this document. TEIXEIRA, Mariane Mendes. "Resistividade elétrica"; Brasil Escola. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/fisica/resistividade-eletrica.htm>. Acesso em 24 de outubro de 2017. DIAS, I. A. Materiais Elétricos - Compêndio de Trabalhos, vol. 5 - Resistores. [s.l.] Universidade Estadual do Oeste do Paraná, [s.d.]. Resistividade. [s.l.] Mundo Educação, [s.d.].