Lei de Ohm e Resistividade Elétrica

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS – UFAM 
FACULDADE DE TECNOLOGIA – FT 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
CURSO DE LABORATÓRIO DE FÍSICA – IEF102 
 
 
 
 
 
 
 
 
Física Geral Experimental 
RELATÓRIO – LEI DE OHM E RESISTIVIDADE ELÉTRICA 
 
 
 
 
Daiara Colpani – 21600544 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Manaus, 2017 
 
 
Daiara Colpani – 21600544 
 
 
 
 
 
 
Física Geral Experimental 
RELATÓRIO – LEI DE OHM E RESISTIVIDADE ELÉTRICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Manaus, 2017 
Trabalho acadêmico apresentado à 
Universidade Federal do Amazonas como 
obtenção de nota parcial para a disciplina 
de Física Geral Experimental ofertada no 
período presente do curso de Engenharia 
Química. 
 
Professor Dr. Oleg Grigorievich Balev. 
 
Sumário 
 
1. Introdução ........................................................................................................................................ 3 
2. Objetivos .......................................................................................................................................... 4 
3. Parte Experimental .......................................................................................................................... 4 
4. Resultados e Discussão .................................................................................................................... 4 
6. Questionário .................................................................................................................................... 8 
7. Conclusão ........................................................................................................................................ 8 
8. Referências ...................................................................................................................................... 9 
3 
 
 
1. Introdução 
A corrente elétrica consiste no movimento ordenado de elétrons e é formada quando há uma 
diferença de potencial (V) em um fio condutor elétrico. Esse movimento, por sua vez, fica sujeito a 
uma oposição que é a resistência elétrica (R) que existe nos condutores. 
O físico alemão Georg Simon Ohm descobriu duas leis no início do século 19 que 
determinam a resistência elétrica de materiais condutores. Em alguns casos, essas leis também 
valem para materiais semicondutores e isolantes. 
A primeira Lei de Ohm consiste na interação de corrente (i) e tensão (V) sob a presença de 
uma constante que se denomina resistência elétrica. De acordo com seus experimentos, Ohm pôde 
constatar que a corrente através de um dispositivo é diretamente proporcional à diferença de 
potencial aplicada no dispositivo. Assim, o gráfico da corrente pela tensão apresenta caráter linear e 
a inclinação da reta representa a resistência do condutor. 
 
𝑉 = 𝑅 𝑥 𝑖 (Equação 1) 
V = Potencial Elétrico (V); 
R = Resistência do material (Ω); 
i = Corrente Elétrica (A). 
A segunda Lei de Ohm caracteriza os fatores que influenciam a resistência elétrica de um 
condutor. De acordo com seus experimentos, Ohm pôde constatar que a resistência elétrica depende 
da geometria do condutor e seu material de origem, sendo a resistência diretamente proporcional ao 
comprimento do condutor e inversamente proporcional à área de seção transversal. 
𝑅 = 𝜌 𝑥 
𝐿
𝐴
 (Equação 2) 
R = Resistência do material (Ω); 
ρ = Resistividade elétrica do condutor (Ω x m); 
L = Comprimento do condutor (m); 
A = Área da seção transversal do condutor (m2). 
A resistividade elétrica ρ do material é considerada uma constante, porém em altas 
temperaturas ela pode variar. 
4 
 
2. Objetivos 
Medir, através da relação V/i, a variação da resistência de um condutor linear em função do 
comprimento e da área de sua seção transversal. 
3. Parte Experimental 
 
3.1 Materiais: 
• 1 fio de Constantan (0,2 mm de diâmetro); 
• 2 fios de conexão; 
• 1 régua; 
• 2 garras de montagem; 
• 1 fonte de CC variável; 
• 1 amperímetro; 
• 2 isoladores. 
 
3.2 Procedimentos: 
1 – Prenderam-se dois isoladores na borda da mesa, primeiramente com a distância de 0,6 m um do 
outro, conectando-os com o fio de Constantan; 
2 – O circuito foi montado de acordo com o esquema ilustrado na unidade 2 do manual de física; 
3 – A corrente da fonte foi ajustada e anotou-se todas as tensões correspondentes para i = 0,10 A, 
0,20 A,..., 0,50 A; 
4 – Repetiram-se os procedimentos acima aumentando o comprimento do fio para L = 0,7m, 0,8m, 
0,9m e 1,0 m; 
5 – Com o isolador na posição de 1 m, repetiu-se o procedimento 3 para 2,3 e 4 pernas de 
comprimento. 
4. Resultados e Discussão 
Segue, abaixo, a tabela que relaciona a corrente e tensão para os diferentes comprimentos 
analisados. 
 
 
5 
 
i (A) 0,60m 0,70m 0,80m 0,90m 1,00m 2 pernas 3 pernas 4 pernas 
0,10 1,02 V 1,24 V 1,31 V 1,39 V 1,56 V 0,82 V 0,57 V 0,46 V 
0,20 2,03 V 2,37 V 2,54 V 2,92 V 3,18 V 1,60 V 1,16 V 0,89 V 
0,30 3,03 V 3,38 V 3,87 V 4,35 V 4,66 V 2,47 V 1,73 V 1,33 V 
0,40 4,01 V 4,56 V 5,17 V 5,67 V 6,31 V 3,26 V 2,23 V 1,74 V 
0,50 4,97 V 5,57 V 6,40 V 7,19 V 7,89 V 4,06 V 2,82 V 2,16 V 
Tabela 1. Tensões correspondentes à corrente elétrica e comprimento do fio condutor. 
Para realizar as medidas acima, primeiramente, zerou-se a corrente a fim de checar o 
funcionamento do aparelho, que também deve ter a tensão zerada diante desta situação. 
Baseado nestes dados construiu-se os gráficos correspondentes a relação V/i para cada 
comprimento do fio. 
 
 
 
Gráfico 1. Relação V/i para 0,6m do fio condutor. Gráfico 2. Relação V/i para 0,7m do fio condutor. 
Gráfico 3. Relação V/i para 0,8m do fio condutor. Gráfico 4. Relação V/i para 0,9m do fio condutor. 
6 
 
 
 
 
 
O cálculo da resistência elétrica se dá pela inclinação da reta de cada gráfico, logo: 
 Gráfico 
1 
Gráfico 
2 
Gráfico 
3 
Gráfico 
4 
Gráfico 
5 
Gráfico 
6 
Gráfico 
7 
Gráfico 
8 
R (Ω) 9,94857 11,09143 12,83143 14,34857 15,76571 8,14 5,61429 4,30857 
± ΔR 0,05525 0,16848 0,06737 0,12912 0,08886 0,04957 0,0615 0,03911 
Tabela 2. Cálculo da inclinação da reta (resistência) e margem de erro. 
A seção transversal do fio é calculada através da relação: S = πr2. Logo, S = 3,141592654 x 
10-8 m2, sendo r = 1/d e d = 0,0002 m. 
Baseado nestes dados construiu-se os gráficos correspondentes à relação R/L e R/S, sendo R 
a resistência calculada, L o comprimento do fio e S a área da seção transversal do fio de Constantan. 
Gráfico 5. Relação V/i para 1,0m do fio condutor. Gráfico 6. Relação V/i para 2 pernas do fio condutor. 
Gráfico 7. Relação V/i para 3 pernas do fio condutor. Gráfico 8. Relação V/i para 4 pernas do fio condutor. 
7 
 
 
 
Para calcular a resistividade do fio de Constantan, é necessário fazer o gráfico da relação R x 
1/S e obter a inclinação da reta que passa pelos pontos. 
 
 
A resistividade do fio de Constantan obtida de acordo com a inclinação da reta do gráfico foi 
de: 
ρ = 4,79323 x 10-7 Ω x m 
Δρ = 9,3058 x 10-10 Ω x m 
Gráfico 9. Relação R/L do fio condutor. Gráfico 10. Relação R/S do fio condutor. 
Gráfico 11. Relação R x 1/S do fio condutor. 
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5. Questionário 
1 – Discuta o comportamento da relação V/i. 
Através dos experimentos realizados, pôde-se concluir que o comportamento da relação V/i 
obedece à primeira Lei de Ohm, pois a tensão e corrente são diretamente proporcionais e seu 
respectivo gráfico tem comportamento linear. 
2 – Conclua sobrea variação da resistência de um fio em função do seu comprimento e da sua 
área transversal. 
Através dos experimentos realizados, pôde-se concluir que os comportamentos das relações R/L e 
R/S obedecem à segunda Lei de Ohm, pois a resistência e o comprimento do fio são diretamente 
proporcionais e a resistência e a área transversal do fio são inversamente proporcionais como 
mostram os gráficos obtidos nos resultados deste relatório. 
3 – Generalize suas observações para exemplos concretos, como linhas de transmissão ou 
instalações elétricas em geral. 
Podemos concluir que todo fio condutor dissipa energia elétrica e esta perda está associada à 
resistência que o fio apresenta e faz com que ele consuma energia elétrica também. Porém, em 
alguns estudos, a resistividade elétrica apresentada pelos condutores acaba sendo desprezada (nula), 
pois, se comparada à resistência dos aparelhos que formam um circuito elétrico, ela é muito inferior, 
fazendo com que o fio seja considerado ideal. Dos condutores utilizados hoje em dia, o ouro é o 
melhor, pois sua resistividade é muito baixa e faz com que a quantidade de energia elétrica 
dissipada por um condutor de ouro seja muito pequena. Porém, sabemos que é inviável que sejam 
utilizados fios de ouro em nossa fiação elétrica, devido ao alto custo desse material. 
 
6. Conclusão 
A partir da realização destes experimentos, pode-se concluir que o fio de Constantan 
utilizado obedece as Leis de Ohm para os parâmetros de tensão, corrente, área da seção 
transversal e comprimento. 
Além disso, podemos considerar que o fio de Constantan utilizado é ideal, devido ao 
baixo valor de sua resistividade comparado com o valor da resistência. 
De modo geral, a prática atingiu seu objetivo, servindo como ilustração para o estudo de 
resistência elétrica, resistividade elétrica e Leis de Ohm. 
 
9 
 
7. Referências 
Halliday, D., Resnick, R., Walker, J. – “Fundamentos de Física 3” - São Paulo: Livros Técnicos e 
Científicos Editora, 4a Edição, 1996. 
SEARS, Francis Weston; ZEMANSKY, Mark Waldo; YOUNG, Hugh D.; FREEDMAN, Roger A. 
Física 3. 12. ed. São Paulo: Pearson Addison Wesley, 2008. 
TIPLER, P. A.. Física: vol. 2. 6a. Ed., Rio de Janeiro, Guanabara Dois, 1985.