Relatório Lei de Ohm

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Universidade Paulista – UNIP
ENGENHARIA
Disciplina: ELETRICIDADE BÁSICA
Lei de OHM
Nome: Lucas Wilson Silva Gomes 	 RA: N16167-1 Turma: EB3Q17
Prof. da Teoria: Prof. Dr. Marcello Bellodi98
15 – Março – 2018
Quinta-Feira
1.0 Resumo:
	Experimento realizado com o objetivo de comprovar o conceito da lei de ohm do físico alemão Georg Simon Ohm, onde afirma que, para um condutor mantido à temperatura constante, a razão entre a tensão entre dois pontos e a corrente elétrica é constante. Essa constante é denominada de resistência elétrica. O experimento realizado com Multímetro, onde foi ligado em paralelo em circuitos elétricos que variavam as resistências e as tensões elétricas. Os resultados medidos e calculados encontrados no experimento tiveram a variação de 5% pela tolerância permitida em seus componentes do projeto. Dando assim a conclusão de que a voltagem aplicada nos terminais de um condutor é proporcional à corrente elétrica que o percorre.
2.0 Objetivo: Comprovar a lei de Ohm, verificando quais resistores são ôhmicos e quais são não ôhmicos.
3.0 Introdução Teórica:
De acordo com o físico alemão George Simon Ohm diz que a resistência elétrica se mede a propriedade dos materiais de oferecer resistência a passagem de corrente elétrica. Neste processo a energia dissipada, geralmente, na forma de calor. Assim definido que um resistor é um dispositivo dissipador de energia elétrica. Os resistores Ôhmicos são aqueles em que a diferença de potencial ou tensão aplicada é diretamente proporcional a corrente elétrica. Para eles a relação entre a D.D.P. e corrente é constante e chamada de resistência elétrica. Em termos matemáticos temos que a tensão elétrica é igual a multiplicação da resistência Ôhmica e a corrente em Amperes. Sendo assim V = R x I, esta expressão é conhecida como a primeira lei de Ohm.
4.0 Materiais e Métodos:
4.1 Materiais utilizados
	Para a realização do experimento foi necessários à utilização de alguns equipamentos e componentes para a formação dos circuitos elétricos.
4.2 Multímetro
	Equipamento utilizado para medição várias grandezas elétricas como resistência, tensão, corrente contínua ou alternada, capacitância, temperatura e frequências de sinais alternados.
Para estabelecer qual é o tipo de medição que deve ser realizada com o Multímetro, basta ficar acionar uma chave rotativa que existe neste aparelho e escolher a medição que deseja fazer.
Atualmente existem dois tipos básicos de Multímetro: Analógico e Digital. No experimento atual estamos utilizando o multímetro digital. (Figura 1)
Figura 1. Multímetro
4.3 Fonte De Alimentação de Corrente Contínua Digital	
Uma fonte de alimentação é um equipamento usado para alimentar cargas elétricas. Cada dispositivo eletroeletrônico necessita de uma fonte para prover energia para seus componentes. Esta energia pode variar de acordo com a carga que este equipamento usa. Estas fontes de energia podem ser de corrente contínua como um conversor AC/DC ou um regulador de tensão, pode ser um Regulador linear, fonte de energia AC, Fonte de alimentação ininterrupta ou fonte de energia de alta tensão. Figura 2
Figura 2. Fonte de alimentação Corrente Contínua
4.4 Lâmpada de 12 Volts.
	Dispositivo elétrico capaz de emitir luz, com tensão contínua de 12 volts. (Figura 4)
Figura 4. Lâmpada
4.5 Resistores
Dispositivos elétricos, ligados em série e ou em paralelo nos circuitos elétricos com a finalidade básica de converter energia elétrica em energia térmica (Efeito Joule). Outra função dos resistores é a redução de corrente elétrica do circuito provocando uma diferença de potencial em partes do circuito. (Figura 3).
	Figura 3. Resistores
4.6 Cabos com conector banana
	Condutor elétrico com baixa resistência com conector de banana, capaz de conduzir energia elétrica e de fácil montagem de ligação. (Figura 5)
Figura 5. Cabos
5. Descrição Do Experimento
	Em primeiro experimento, Inicialmente foi montado um circuito elétrico com uma ligação linear em todo circuito em série, tais componentes sendo a fonte de alimentação em corrente contínua, a lâmpada de 12 volts, e o multímetro. A ligação de um equipamento ao outro foi feita através dos cabos conectores com plug de banana.
	 Antes da realização dos teste a fonte foi regulada para ter uma tensão de saída de volts e o multímetro com regulagem para medição de alta corrente elétrica contínua para não haver danos nos testes. A partir disto o circuito foi energizado com distintas tensões de alimentações tendo uma sequência alternada de 0,5 Volts; 1,0 Volts; 1,5 Volts; 2,0 Volts e 3,0 Volts. De acordo com as medições as escalas de tamanho das medidas das correntes foram reguladas no multímetro para melhores precisões de resultados.
A partir do segundo experimento foi instalada resistores no lugar da lâmpada, sendo um circuito de ligação série, com a fonte de alimentação, resistor e o multímetro. Nesta etapa também foram utilizadas distintas tensões de alimentação com a mesma constância do experimento anterior, porem neste caso realizamos o circuito com dois resistores distintos um com 120 ohms e outro de 47 ohms ambos com variação de valores de até 5%. 
O multímetro foi utilizado em ambos os circuitos para análise/medição das correntes elétricas geradas com as tensões e resistências distintas analisadas.
 Figura 6. Circuito com resistor de 47 Ohms.
 Figura 7. Circuito com Resistor de 120 Ohms.
Figura 8. Circuito de ligação da Lâmpada.
6. Resultados e Análises dos Resultados:
	Com os circuitos montados e com distintas tensões de alimentações obtivemos resultados que comprovam que os resistores utilizados são não ôhmicos por não seguirem uma mesma corrente com variações de tensões.
6.1 Valores obtidos (Valores Medidos)
	1º Circuito – Ligação em série da lâmpada com a fonte e o Multímetro
Na alimentação do primeiro experimento foi feita a instalação da lâmpada para se observar a corrente elétrica que se passa no circuito de acordo com a variação das tensões de entrada.
Inicialmente foi alimentado com 0,5 Volts na lâmpada e obtendo um valor medido de 25,20 mA.
Dando sequência foi alimentado com 1,0 Volts, 1,5 Volts, 2,0 Volts e 3,0 Volts.
Com entrada de 1,0 volts a corrente percorrida no circuito foi de 40,10 mA, observando assim um aumento proporcional da corrente elétrica com a tensão de entrada. De continuidade das variações de alimentações obtivemos os seguintes resultados:
	Tensão Regulada
	Corrente Medida
	0,5 volts
	25,20 mA
	1,0 volts
	40,10 mA
	1,5 volts
	49,75 mA
	2,0 volts
	58,47 mA
	3,0 volts
	74,70 mA
 Tabela 1 - Intensidade da corrente em miliamperes
Gráfico 1 – Intensidade da corrente elétrica em miliamperes
2º Circuito – Ligação em série do Resistor de 120 ohms com a fonte e o Multímetro
Neste experimento, foi utilizado uma resistência de 120 ôhms, o multímetro e a fonte de alimentação. Na etapa inicial foi zerado a tensão de entrada da fonte de alimentação, e logo em seguida foi feita a ligação entre os componentes, sendo ligado em série o polo positivo da fonte de alimentação com o resistor que não possui polaridade e o multímetro ligado com seu polo positivo no resistor e o negativo no polo negativo da fonte de alimentação.
Para testes foi regulada a fonte de alimentação em algumas distintas tensões de entrada, como 0,5 Volts, 1,0 Volts, 1,5 Volts, 2,0 Volts e 3,0 Volts.
No momento de tensão de 0,5 foi medida uma corrente no circuito de 2,28 mA, enquanto com uma diferença de potencial de 3,0 Volts se obteve uma corrente de 24,3mA.
Com este circuito se obteve distintas correntes que estão na tabela 2.
	Tensão Regulada
	Corrente Medida
	0,5 volts
	2,28 mA
	1,0 volts
	6,75 mA
	1,5 volts
	11,96 mA
	2,0 volts
	15,38 mA
	3,0 volts
	24,30 mA
Tabela 2 – Intensidade da corrente elétrica em miliamperes.
Gráfico 2 – Intensidade da corrente elétrica em miliamperes.
3º Circuito – Ligação em série do Resistor de47 ohms com a fonte e o Multímetro
Neste experimento, foi realizado os mesmo procedimentos do circuito 2 para análises dos circuitos porém foi utilizado uma resistência de 47 ôhms.
Para testes foi regulada a fonte de alimentação em algumas distintas tensões de entrada, como 0,5 Volts, 1,0 Volts, 1,5 Volts, 2,0 Volts e 3,0 Volts.
No momento de tensão de 0,5 foi medida uma corrente no circuito de 5,45 mA, enquanto com uma diferença de potencial de 3,0 Volts se obteve uma corrente de 60,43mA.
Com este circuito se obteve distintas correntes que estão na tabela 2.
	Tensão Regulada
	Corrente Medida
	0,5 volts
	5,45 mA
	1,0 volts
	17,02 mA
	1,5 volts
	27,65 mA
	2,0 volts
	38,46 mA
	3,0 volts
	60,43 mA
Tabela 3 – Intensidade da corrente elétrica em miliamperes.
Gráfico 3 – Intensidade da corrente elétrica em miliamperes.
6.2 Cálculos e resultados dos cálculos; 
Para verificar os resultados obtidos em prática, foi realizado os cálculos matemáticos para chegar nos valores absorvidos da prática, sendo utilizado pela primeira lei de Ohm onde, V=R.I, Sendo assim temos os seguintes cálculos para as variáveis:
Circuito 1
Cálculo Resistência do Filamento da Lâmpada
Momento 1 R= V / I	R= 0,5 / 0,0252	R= 19,84 Ohms
Momento 2 R= V / I	R= 1,0 / 0,0401	R= 24,94 Ohms
Momento 3 R= V / I	R= 1,5 / 0,0497	R= 30,15 Ohms
Momento 4 R= V / I	R= 2,0 / 0,0584	R= 34,23 Ohms
Momento 5 R= V / I	R= 3,0 / 0,0747	R= 40,16 Ohms
Circuito 2
Cálculo da corrente com o resistor de 120 Ôhms 
Momento 1= V / R	 I= 0,5 / 120	 I= 0,0041 A
Momento 2= V / R	 I= 1,0 / 120	 I= 0,0083 A
Momento 3= V / R	 I= 1,5 / 120	 I= 0,0125 A
Momento 4= V / R	 I= 2,0 / 120	 I= 0,0166 A
Momento 5= V / R	 I= 3,0 / 120	 I= 0,025 A
Cálculo do erro de percentual E%
∆I nominal= I momento 5 – I momento 1	∆I nominal= 0,0243 – 0,00228	
∆I nominal= 0,02202 A
∆I Obtido= I momento 5 – I momento 1	∆I Obtido= 0,025 – 0,0041	
∆I Obtido= 0,0209 A.
E%= (∆I nominal – ∆I obtida) /∆ I nominal x 100
E%= (0,02202 – 0,0209) / 0,02202 x 100
E%= 0,0509 x 100
E%= 5,09%
Circuito 3
Cálculo da corrente com o resistor de 47 Ôhms 
Momento 1= V / R	 I= 0,5 / 47	 I= 0,0106 A
Momento 2= V / R	 I= 1,0 / 47	 I= 0,0212 A
Momento 3= V / R	 I= 1,5 / 47	 I= 0,0319 A
Momento 4= V / R	 I= 2,0 / 47	 I= 0,0425 A
Momento 5= V / R	 I= 3,0 / 47	 I= 0,0638 A
Cálculo do erro de percentual E%
∆I nominal= I momento 5 – I momento 1	∆I nominal= 0,06043 – 0,00545	
∆I nominal= 0,05498 A
∆I Obtido= I momento 5 – I momento 1	∆I Obtido= 0,0638 – 0,0106	
∆I Obtido= 0,0532 A.
E%= (∆I nominal – ∆I obtida) /∆ I nominal x 100
E%= (0,05498 – 0,0532) / 0,05498 x 100
E%= 0,032 x 100
E%= 3,23%
7. Análise dos Resultados:
	Os resultados obtidos no primeiro circuito, que foi a instalação sem série da lâmpada se observou que em nenhum momento a lâmpada ascendeu, apenas deu condições de passagem de corrente elétrica no seu filamento, isto ocorreu por conta que a diferença de potencial de entrada foi insuficiente para que o filamento entrasse em incandescência pela lâmpada precisar de um valor nominal de 12 Volts de alimentação. Em meio análise do seu gráfico de resistência obtida se percebeu que a resistência estava se alterando de acordo com as variações de tensões e correntes nela obtidas, sendo assim observa-se que no gráfico de linha inserido a resistência não se manteve constante, sendo assim fez com a resistência do filamento interna seja não ôhmica.
	Para os resultados obtidos dos resistores foram de correntes que vinham crescendo diretamente proporcional com o aumento da tensão aplicada, sendo assim estes resistores que mantiveram suas resistências e obtiveram uma reta em seu gráfico, entram nas condições de um resistor linear ou seja, eles são resistores ôhmicos. 
	Para comparativo dos valores obtidos através do experimento e dos cálculos utilizamos a formula Ex%= ((∆Icalc- ∆Iexp)/ ∆Icalc)x100%.
	O resultado dos erros calculados tiveram uma variação de erro dos dois circuitos de 5%, onde este erro já é nominal da resistência nominal estabelecida pelo fabricante e a pequena resistência dos cabos conectores também colaboraram para ter esta margem de erro. O valor obtidos no resistor do segundo circuito foi de 120,31 Ôhms e o resistor medido do terceiro circuito foi de 47,47 ôhms.
8. Conclusões:
	Uma resistência é considerada Ôhmica quando independente da tensão aplicada se mantem ser valor ôhmico, se o valor da resistência se alterar de acordo com a tensão, então ele deixa de ser ôhmico. Os resistores apresentados obedecem a lei de Ohm conforme observado nos gráficos, tendo dois resistores lineares.
	Quanto maior a tensão elétrica aplicada em um resistor, maior será a corrente elétrica do circuito, porem esses valores não inversamente proporcionais a resistência, pois quanto maior a resistência elétrica aplicada em um circuito menor será a corrente elétrica nele.
	Os resistor não ôhmicos também estão caracterizados da Lei de Ohms de Georg Simon Ohm.
	
9. Bibliografia:
[1] BRASIL ESCOLA Disponível em <https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-lei-ohm.html>