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1. INTRODUÇÃO A resistência elétrica (R) é definida como a capacidade que um corpo tem de opor-se à passagem da corrente elétrica, e é dada pela seguinte equação: /IR = V onde (V) é a diferença de potencial (d.d.p) e (i) a intensidade da corrente. [1] Elemento resistivo linear ou ôhmico, é aquele para o qual a razão entre a d.d.p. aplicada e a intensidade de corrente que o atravessa é constante, como mostra a figura 1. Essa situação corresponde à Lei de Ohm, segundo a qual a corrente em um resistor é diretamente proporcional à tensão elétrica, aplicada nele. Figura 1: Resistor linear [2] Quando essa razão não é constante, a curva característica desse elemento não é linear, de acordo com a figura 2. Esses elementos são chamados de elementos resistivos não lineares. Esta não linearidade da curva característica pode depender de fatores como: temperatura, iluminação, tensão dos terminais do elemento, etc. 1 Figura 2: Resistor não linear. Dentre os elementos não lineares estão o NTC e o LDR. [2] Certas substâncias apresentam variações no valor da resistência quando são submetidos à incidência de luz. O sulfeto de cádmio por exemplo, na ausência de luz, tem o comportamento de um isolante, por possuir poucos elétrons livres. Quando incide luz nesse material, a luz é absorvida e isso aumenta a quantidade de elétrons livres, o que aumenta a capacidade condutora do material, até a luz ser cessada. Essa propriedade foto condutora de certos materiais também cria uma curva característica não linear, e esses resistores são chamados de resistores LDR. A relação entre a resistência elétrica e a intensidade da luz incidente no LDR é expressa por: [2] R = R0Lα Onde: R: representa a resistência em ohms (Ω); L: o fluxo luminoso sobre a área do LDR, expresso em “lux” R 0 e α: são constantes, sendo α < 0. 2. MATERIAIS E MÉTODOS 2.1. MATERIAIS Fonte de tensão, multímetros, resistor de porcelana, lâmpada 12 V, cabos, jacarés, termômetro, sistema com NTC e sistema com LDR. 2 2.2. MÉTODOS a) Resistor de porcelana Primeiramente mediu-se a resistência do resistor de porcelana e montou-se o circuito de acordo com a figura 3. Em seguida variou-se a tensão de 2,0 em 2,0 V, até 20V, e anotou-se suas respectivas correntes na tabela 1, evidenciados em forma de gráfico na figura 7. Figura 3: Circuito resistivo do resistor de porcelana b) Filamento metálico da lâmpada Substituiu-se o resistor de porcelana pela lâmpada, evidenciado na figura 4, e variou-se a tensão em intervalos de 1,0 V até 10 V. Os resultados foram anotados na tabela 2, evidenciados em forma de gráfico na figura 8. Figura 4: Circuito resistivo da lâmpada. c) Resistor NTC Colocou-se um termômetro no sistema do NTC, e suas extremidades foram ligados ao ohmímetro, conforme a figura 5, anotou-se o valor da resistência. O valor da temperatura ambiente foi medido como valor inicial e os dados obtidos foram anotados na tabela 3, evidenciados em forma de gráfico na figura 9. O aquecedor foi 3 ligado à tomada e os valores da resistência foram anotados em intervalos de 2 °C, até 44 °C. Figura 5: Sistema para observar a variação do resistor NTC em função da temperatura. d) Foto resistor LDR Montou-se o sistema de acordo com a figura 6, mantendo a lâmpada à aproximadamente 3,0 cm do LDR, e foi afastando-a em intervalos de 0,5 cm até completar 15 pontos. Os valores da resistência e da distância estão na tabela 4, evidenciados em forma de gráfico na figura 10. Figura 6: Foto resistor LDR. 3. RESULTADOS O valor da resistência do resistor de porcelana medido foi de 4,68 kΩ. 4 De acordo com o valor da tan α da equação da figura 7 pode-se então calcular o desvio percentual: % |R medido|/Rmedido) 00 %Δ = ( − R * 1 = 0 Tabela 1: Voltagem e corrente do resistor de porcelana. I (mA) V (v) 0,46 2,15 0,89 4,16 1,32 6,12 1,78 8,27 2,26 10,52 2,69 12,52 3,08 14,39 3,47 16,16 3,91 18,40 4,38 20,42 Figura 7: Gráfico do resistor de porcelana 5 Tabela 2: Voltagem e corrente da lâmpada. I (mA) V (v) 32,6 0,93 51,8 2,22 61,5 3,00 77,8 4,46 84,2 5,12 93,5 6,15 101,1 7,00 109,5 8,05 117,4 9,01 125,1 10,09 Figura 8: Gráfico do filamento metálico da lâmpada 6 Tabela 3: Temperatura e resistência do NTC. T (ºC) R (kΩ) 24 11,44 26 10,90 28 10,11 30 9,30 32 8,66 34 7,97 36 7,35 38 6,81 40 6,26 42 5,76 44 5,33 Figura 9: Gráfico do resistor NTC 7 Tabela 4: Distância e resistência do LDR d (cm) R (kΩ) 0,0 3,15 0,5 3,50 1,0 3,85 1,5 4,29 2,0 4,62 2,5 4,88 3,0 5,06 3,5 5,25 4,0 5,37 4,5 5,53 5,0 5,45 5,5 5,56 6,0 5,64 6,5 5,76 7,0 5,85 8 Figura 10: Gráfico do resistor LDR 4. DISCUSSÃO De acordo com os cálculos já realizados, tem-se que o desvio percentual do resistor de porcelana foi de 0 %. Através dos gráficos foi possível diferenciar resistores lineares (porcelana), de resistores não lineares (filamento metálico da lâmpada, NTC e LDR). 5. CONCLUSÃO Através das curvas dos gráficos pode-se notar que o gráfico 1 é um resistor linear, pois é uma reta linear como esperado. Já os gráficos 2,3 e 4 são resistores não lineares, pois suas curvas não são lineares, o que confere com a teoria que diz que resistores NTC e LDR são resistores não lineares. 9 REFERÊNCIAS [1] UOL- Brasil escola, disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-resistencia-eletrica.htm>, acessado em 17/05/2017 [2] MATEUS, E.A; HIBLER, I.; DANIEL, L.W.. Apostila Projeto Ensino de Física: Eletricidade e Magnetismo, UEM, Maringá, 2010. 10
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