Apostila - Lab 7

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Universidade Sa˜o Judas Tadeu
Faculdade de Tecnologia e Cieˆncias Exatas
Cursos de Engenharia
Laborato´rio de F´ısica e Eletricidade:
Curva Caracter´ıstica de Bipolos
Autor: Prof. Ju´lio Ce´sar Lucchi
Aluno R.A. Turma
-2013-
Curva Caracter´ıstica de Bipolos
1. Introduc¸a˜o
A representac¸a˜o gra´fica desempenha uma func¸a˜o importante em todos os campos da
engenharia. Ela e´ uma forma de analisar e compreender o comportamento de diversos
tipos de situac¸o˜es f´ısicas. Neste laborato´rio voceˆ aprendeu, entre muitos conceitos, duas
grandezas f´ısicas essenciais: a corrente e a tensa˜o ele´trica. Em um dispositivo ele´trico a
relac¸a˜o entre a corrente e a tensa˜o pode ser representada num gra´fico chamado de Curva
Caracter´ıstica. Para a maioria dos conjuntos de caracter´ısticas de dispositivos, a cor-
rente e´ representada no eixo vertical (ordenada) e a tensa˜o no eixo horizontal (abscissa).
A curva caracter´ıstica tera´ formas diferentes, para diferente tipos de bipolos.
Quando a corrente que atravessa um bipolo variar linearmente com a` tensa˜o entre os
seus terminais dizemos que o bipolo e´ linear e a sua curva caracter´ıstica e´ uma reta. Um
exemplo de bipolo desse tipo e´ o resistor linear. A Figura 1 ilustra a curva caracter´ıstica
de um resistor linear de resisteˆncia R fixa.
Figura 1: Curva I-V para um resistor de resisteˆncia fixa R.
Entretanto, e´ importante destacar que existem outros tipos de bipolos que na˜o apre-
sentam uma caracter´ıstica linear entre a corrente e a tensa˜o. Esses bipolos sa˜o conhecidos
como bipolos na˜o lineares. Exemplos de bipolos na˜o lineares sa˜o a laˆmpada incandescente
e o diodo. Este u´ltimo e´ um dispositivo muito usado em aparelhos eletroˆnicos. Ele e´
fabricado a partir de materiais semicondutores e apresenta caracter´ısticas f´ısicas u´nicas.
Fique atento, pois o seu professor vai explicar um pouco mais sobre o diodo. A Figura 2
mostra o s´ımbolo ele´trico de um diodo.
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Curva Caracter´ıstica de Bipolos
Figura 2: S´ımbolo ele´trico do diodo. Tambe´m e´ apresentada uma figura da apareˆncia real de
um diodo.
A Figura 3 mostra a curva caracter´ıstica de um diodo. A corrente e a tensa˜o apresen-
tam um comportamento que de forma aproximada pode ser descrito matematicamente
pela equac¸a˜o:
id = is
(
e
vd
nVT − 1
)
sendo id a corrente que circula atrave´s do diodo, vd a tensa˜o entre os seus terminais, VT=25
mV (para a temperatura ambiente), n e´ uma constante e is e´ corrente de saturac¸a˜o.
Figura 3: Curva I-V para um diodo.
Com todas essas definic¸o˜es voceˆ esta´ pronto para alcanc¸ar os objetivos dessa ex-
perieˆncia.
2. Objetivos
Espera-se que, ao terminar esse exerc´ıcio, voceˆ seja capaz de:
• Montar circuitos que permitam coletar dados para o levantamento das curvas carac-
ter´ısticas de um resistor e um diodo.
• Identificar a curva caracter´ıstica de diferentes bipolos.
2
Curva Caracter´ıstica de Bipolos
3. Material Utilizado
• Pilha.
• Dois mult´ımetros.
• Placa simples.
• Potencioˆmetro de 1kΩ.
• Resistor de 470Ω.
• Diodo.
• Cabos de ligac¸a˜o
4. Procedimento Experimental
1. Monte o circuito abaixo.
Figura 4: Circuito ele´trico para o levantamento da curva caracter´ıstica do resistor de 470Ω.
2. Voceˆ devera´ agora variar lentamente a resisteˆncia do potencioˆmetro para alcanc¸ar o
primeiro valor de tensa˜o que esta´ na Tabela I abaixo. Quando voceˆ atingir esse primeiro
valor anote a respectiva corrente. Depois varie novamente o poteˆnciometro para alcanc¸ar
o segundo valor. Anote a respectiva corrente. Fac¸a esse procedimento ate´ completar toda
a Tabela 1.
Tabela 1: Resistor de 470Ω.
Tensa˜o V (V) Corrente I (mA)
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
2,2
2,4
2,6
3
Curva Caracter´ıstica de Bipolos
3. Terminada a aquisic¸a˜o dos dados, desligue o circuito e monte o circuito a seguir com
o diodo.
Figura 5: Circuito ele´trico para o levantamento da curva caracter´ıstica diodo.
4. Voceˆ agora fara´ como no passo 2. Mas, ao inve´s de anotar a corrente voceˆ anotara´ a
tensa˜o. Varie lentamente a resisteˆncia do potencioˆmetro para alcanc¸ar o primeiro valor
de corrente que esta´ na Tabela II abaixo. Quando voceˆ atingir esse primeiro valor anote
a respectiva tensa˜o. Depois varie novamente o poteˆnciometro para alcanc¸ar o segundo
valor. Anote a respectiva tensa˜o. Fac¸a esse procedimento ate´ completar toda a Tabela 2.
Tabela 2: Diodo.
Corrente I (mA) Tensa˜o V (V)
0,1
0,2
0,5
1
2
5
10
20
50
100
4
Curva Caracter´ıstica de Bipolos
5. Gra´ficos e Resultados
1. Em um papel milimetrado construa a curva caracter´ıstica do resistor. Use a Tabela 1.
Na˜o esquec¸a que o eixo y sera´ a corrente e eixo x a tensa˜o.
2. Atrave´s da curva caracter´ıstica do resistor determine o valor da resisteˆncia. Anote o
resultado abaixo e compare com valor lido pelo ohmı´metro. Comente eventuais diferenc¸as.
ROhmimetro =
RGraficamente =
3. Em um papel milimetrado construa a curva caracter´ıstica do diodo. Use a Tabela 2.
Na˜o esquec¸a que o eixo y sera´ a corrente e eixo x a tensa˜o.
4. Em um papel monolog elabore um gra´fico com a Tabela 2. A corrente estara´ repre-
sentada no eixo y (escala em log) e a tensa˜o no eixo x (escala linear).
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Five Cycle Semi-Log
 1998 David Bourne
	Bipolos.pdf
	bipolos_main.pdf
	papel_milimetrado1.pdf
	papel_milimetrado1.pdf
	papel_monolog.pdf