Relatório 1 Resistores Lineares e Não Lineares

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS - UFAM 
FACULDADE DE TECNOLOGIA - FT 
GRADUAÇÃO DE ENGENHARIA QUÍMICA - FT12 
PROFESSOR DR. OLEG GRIGORIEVICH BALEV 
 
 
 
 
 
 
 
UNIDADE I - RESISTORES LINEARES E NÃO LINEARES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Manaus, 2017 
 
 
LETÍCIA MORAES DE CARVALHO FILARDI 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL B 
Resistores Lineares e Não Lineares 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Manaus, 2017 
Relatório apresentado como 
requisito parcial para obtenção de 
nota na disciplina IEF 102 - Física 
Geral e Experimental B, no curso 
de Engenharia Química, na 
Universidade Federal do 
Amazonas. 
 
 
SUMÁRIO 
 
 
1 INTRODUÇÃO................................................................................................03 
2. MATERIAIS E MÉTODOS.............................................................................04 
3 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL.............................................................04 
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES...................................................................05 
5 CONCLUSÃO.................................................................................................11 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.................................................................12
3 
 
1. INTRODUÇÃO 
A Lei de Ohm foi formulada pelo físico alemão Georg Simon Ohm (1789-1854), 
ela relaciona a voltagem e a corrente em um material de resistência R. A lei afirma 
que, quando o material possui uma resistência não alterável, a corrente elétrica e a 
tensão são proporcionais, onde R é a constante de proporcionalidade, denominada 
resistência elétrica. Resultando, portanto, na lei de Ohm: 
𝑉 = 𝑅𝑥𝐼 (eq. 1), sendo: 
V = tensão ou voltagem 
R = resistência elétrica 
I = corrente elétrica 
Onde a unidade usada, no sistema internacional, é o ohm (Ω). Quando um 
material obedece à lei de Ohm, este é chamado de resistor ôhmico ou resistor linear. 
São assim chamados pois seu gráfico V x I é uma reta, representada no gráfico a 
seguir: 
 
Gráfico 1 - Função linear: resistor ôhmico 
Existem, entretanto, materiais que não obedecem à lei de Ohm, denominados 
resistores não-ôhmicos ou resistores não-lineares. Analisando o gráfico V x I desses 
materiais, percebe-se que essa relação não é linear, e sim uma curva, como 
demonstrado no gráfico abaixo: 
 
Gráfico 2 - Função não-linear: resistor não-ôhmico 
4 
 
Vale ressaltar que a equação 1 (eq. 1) é válida para qualquer tipo de material, 
independentemente se o mesmo obedece ou não à Lei de Ohm. A relação R = V x I só 
é chamada de Lei de Ohm apenas quando R é uma constante. 
2. MATERIAIS E MÉTODOS 
 1 resistor 
 1 lâmpada incandescente 
 1 diodo 
 1 fonte de CC variável 
 1 amperímetro 
 1 protoboard 
3. PRODEDIMENTO EXPERIMENTAL 
Inicialmente foi montado um circuito em série, utilizando as saídas + e - da fonte. 
A saída + foi conectada ao material cuja resistência será medida e ao amperímetro, a 
saída - da fonte foi conectada diretamente ao amperímetro. 
Foram medidas as correntes, para cada tens de três materiais: um resistor, um 
diodo e uma lâmpada; onde cada corrente foi devidamente anotada, de acordo com as 
tabelas a seguir. 
3.1 - Resistor 
Iniciando com o valor de 1,0 V, a tensão de entrada foi variada até 6,0 V. 
Foram observados os valores abaixo: 
Tabela 1- Valores V x I do resistor 
Resistor 
Tensão (V) Corrente (mA) 
1,0 11,4 
2,0 21,3 
3,0 32,2 
4,0 43,4 
5,0 54,0 
6,0 63,8 
 
3.2 - Lâmpada incandescente 
Iniciando com o valor de 0,5 V até 3,0 V, foram observadas e registradas as 
respectivas correntes: 
Lâmpada 
Tensão (V) Corrente (A) 
5 
 
0,5 0,13 
1,0 0,18 
1,5 0,26 
2,0 0,30 
2,5 0,34 
3,0 0,37 
Tabela 2 - Valores V x I da lâmpada 
3.3 - Diodo 
Iniciando com a tensão de 0,5 V até 1,0 V. As respectivas correntes, medidas 
em A, foram registradas de acordo com a tabela abaixo: 
Diodo 
Tensão (V) Corrente (A) 
0,5 0,01 
0,6 0,10 
0,7 0,22 
0,8 0,78 
0,9 0,97 
1,0 2,05 
Tabela 3 - Valores V x I do diodo 
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
Após a medição e coleta dos dados, fez-se um gráfico V = f(i) para cada material 
cuja corrente foi medida. Nos gráficos foi feito um ajuste, para melhor observação do 
comportamento da resistência de cada material. Para o diodo e a lâmpada fez-se um 
ajuste exponencial, para o resistor fez-se um ajuste linear. A seguir pode-se observar 
o gráfico de cada material: 
0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07
1
2
3
4
5
6
 Tensão
 Resistência
Te
ns
ao
 (V
)
Corrente (A)
 
Gráfico 3 - Resistor 
6 
 
0,1 0,2 0,3 0,4
0
1
2
3
 Tensao
 Resistência
Te
ns
ao
 (V
)
Corrente (A)
 
Gráfico 4 - Lâmpada 
0 1 2
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
 Tensao
 Resistência
Te
ns
ao
 (V
)
Corrente (A)
 
Gráfico 5 - Diodo 
4.1 – Resistências aparentes 
Para os três materiais, o cálculo da resistência aparente foi feito a partir dos 
valores obtidos experimentalmente, e o cálculo da resistência diferencial foi feito a 
partir do ajuste de cada função. 
 Resistor 
Para a resistência aparente do resistor faz-se uso da equação eq. 1, onde V = 
R x I. para três pontos equidistantes, encontrados experimentalmente a seguir: 
7 
 
𝑅𝑎1 = 
2
0,0213
= 93,89 Ω 
𝑅𝑎2 = 
3
0,0322
= 93,17 Ω 
𝑅𝑎3 = 
4
0,0434
= 92,16 Ω 
Percebe-se que não há uma variação significativa nas resistências aparentes. 
A variação pode ser justificada pela margem de erro atribuída ao uso de 
equipamentos sem grande precisão. Assim pode-se dizer que esse material 
possui um comportamento linear, seguindo a lei de Ohm. 
 
 Lâmpada 
Para a resistência aparente da lâmpada, temos: 
𝑅𝑎1 =
0,5
0,13
= 3,85 Ω 
𝑅𝑎2 = 
1,5
0,26
= 5,77 Ω 
𝑅𝑎3 = 
2,5
0,34
= 7,35 Ω 
Como pode-se perceber, a resistências aparente da lâmpada, nos três 
pontos, varia de forma significativa. Isso acontece devido à não linearidade da 
resistência da lâmpada, caracterizando-a como um material não ôhmico. 
 Diodo 
As resistências aparentes nos três pontos equidistantes do diodo são: 
𝑅𝑎1 =
0,5
0,01
= 50 Ω 
𝑅𝑎2 = 
0,7
0,22
= 3,18 Ω 
𝑅𝑎3 = 
0,9
0,97
= 0,93 Ω 
8 
 
No diodo também é percebido uma variação significativa entre as resistências 
parentes dos pontos escolhidos. Esse comportamento deve-se ao fato de o diodo 
ter um gráfico exponencial e, portanto, ser um material não ôhmico. 
4.2 – Resistências diferenciais 
Para o cálculo das resistências diferenciais também foi escolhido três pontos 
de cada elemento resistivo. 
 Resistor 
𝑅𝑑 = 
(4,0 − 2,0)
(0,0434 − 0,0213)
= 90,50 Ω 
Pode-se perceber que a resistência diferencial do resistor é quase idêntico à 
resistência aparente, caracterizando-o como um material ôhmico. 
 Lâmpada 
𝑅𝑑 = 
(3,0 − 2,0)
(0,37 − 0,3)
= 14,28 Ω 
Percebe-se aqui que a resistência diferencial pouco assemelha-se à 
resistência aparente da lâmpada, o que a caracteriza como um material não 
ôhmico. 
 Diodo 
𝑅𝑑 = 
(0,7 − 0,5)
(0,22 − 0,01)
= 0,95 Ω 
A resistência diferencial do diodo não possui qualquer semelhança com a 
resistência aparente do mesmo, ou seja, o diodo também pode ser classificado 
como material não ôhmico. 
Questão: Faça um breve comentário sobre o comportamento dos três elementos 
resistivos estudados, com base nos resultados obtidos. 
Resposta: Foram estudados três elementos resistivos, um resistor, umalâmpada e 
um diodo. Através dos resultados obtidos foi possível perceber o comportamento da 
resistência de cada um desses materiais. O resistor possui uma característica linear, já 
a lâmpada e o diodo possuem a característica de uma função exponencial e 
logarítmica, respectivamente. Além disso, percebeu-se que para o resistor, a 
resistência aparente (Ra) é igual à resistência diferencial (Rd), enquanto que na 
lâmpada e no diodo as Ra e Rd são diferentes. 
9 
 
 
 
5. CONCLUSÃO 
Baseando-se nos resultados supracitados, é possível concluir que, de acordo com 
a Lei de Ohm, o resistor é o único material ôhmico dentre os estudados durante o 
experimento. Esse material é o único que possui linearidade em seu comportamento 
resistivo, além de que, como demonstrado nos resultados, sua resistência aparente é 
igual à sua resistência diferencial, ou seja, a resistência desse material é sempre 
constante. 
Em contrapartida, o diodo e a lâmpada não apresentaram linearidade em seu 
comportamento e, consequentemente, a resistência aparente desses materiais não se 
igualou à resistência diferencial. No caso da lâmpada, o comportamento gráfico foi de 
uma função exponencial, onde a resistência ia crescendo proporcionalmente à tensão. 
No diodo, o comportamento gráfico foi de uma função logarítmica. Esses resultados 
mostram que ambos os materiais não obedecem à Lei de Ohm, e sua resistência varia 
conforme o aumento ou diminuição da corrente elétrica utilizada. 
 
10 
 
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
CAPUANO, F.G; MARINO,M.A.M. Laboratório de Eletricidade e Eletrônica. 21ª 
Edição. Editora São Paulo: Erica, 2005. 
HALLIDAY, D.; and RESNICK, R. Física 4a ed., volume 4. Livros Técnicos e 
científicos, Rio de Janeiro, 1983. 
MARTINS, N. Introdução à teoria da eletricidade e do magnetismo. 2a ed. Edgard 
Blucher, São Paulo, 1975. 
RAMALHO;NICOLAU; TOLEDO. Os fundamentos da Física. Vol.03,7ªed. Editora 
Moderna. 
SERWAY, R.A.;J EWETT Jr., J. W. Princípios de Física, volume 3. Pioneira 
Thomson Learning, São Paulo, 2004.