Relatório 1 Condutores e circuitos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS 
FACULDADE DE TECNOLOGIA 
ENGENHARIA QUÍMICA 
 
 
 
 
 
 
 
EXPERIMENTOS UNIDADE I 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Manaus – AM 
25 de março de 2018 
cdeam
Nota
Muito bom!
 
 
Bruno Molinari Seabra - 21650884 
Daiara Colpani - 21600544 
Laís Amorim Reis - 21602327 
Letícia Moraes de Carvalho Filardi - 21601147 
 
 
 
 
EXPERIMENTOS UNIDADE I 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Profª Msc. Cristiane Lúcia de Freitas 
 
 
Manaus – AM 
25 de março de 2018 
Primeiro relatório apresentado como 
requisito parcial para obtenção de nota na 
disciplina FTE 058 – Laboratório de 
Eletricidade Geral, turma 01, no curso de 
Engenharia Química, na Universidade 
Federal do Amazonas. 
 
 
SUMÁRIO 
 
INTRODUÇÃO.....................................................................................................4 
 
 
 
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA...........................................................................5 
 
 
 
EXPERIMENTO 1................................................................................................6 
 
 
 
EXPERIMENTO 2................................................................................................8 
 
 
 
EXPERIMENTO 3..............................................................................................10 
 
 
 
CONSIDERAÇÕES FINAIS...............................................................................13 
 
 
 
REFERÊNCIAS.................................................................................................14
4 
 
 
INTRODUÇÃO 
 
 É de conhecimento geral como a eletricidade interfere na vida de todos 
diariamente, independente da atividade, a grande maioria das pessoas utiliza 
daquela para exercer suas atividades cotidianas, no entanto, para alguns o 
conceito de “circuitos elétricos” ainda é um tema obscuro e, são justamente 
eles, os responsáveis por permitir a utilização de equipamentos elétricos; além 
disso, os circuitos elétricos podem se associar a diversos materiais, uma vez 
que sozinhos, alguns desses possuem facilidade de conduzir eletricidade, o 
que permite relacionar esses dois conceitos em uma atividade prática. 
 Dado o exposto, o presente relatório tem por temas os seguintes 
assuntos: materiais condutores e não condutores, noções básicas de um 
circuito elétrico e a verificação da resistência de alguns materiais. Com o 
objetivo de compreender a relação de materiais condutores/isolantes em um 
circuito elétrico, à priori foi feita a análise dos mesmos para caracterizá-los 
como condutores ou isolantes, posteriormente um circuito simples foi montado 
a fim de compreender de que forma o abrir e fecha da chave S interfere na 
passagem de corrente e, por fim, um circuito elétrico foi montado e alguns dos 
materiais envolvidos no primeiro experimento foram utilizados com o intuito de 
averiguar sua condutividade elétrica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
 
Todo circuito elétrico utiliza objetos que permitam a passagem de 
corrente elétrica, porém existem matérias que atuam de forma totalmente 
contraria dificultando ou até impedindo essa passagem. Essas características 
são devido a estrutura atômica desses materiais. 
Materiais condutores são aqueles que facilitam a passagem de corrente 
elétrica. Isso se deve ao fato de que a sua camada mais externa de elétrons, 
camada de valência, está longe o suficiente do núcleo atômico para q o mesmo 
exerça uma grande força sobre esses elétrons, dando assim a eles uma maior 
liberdade o que os faz ser chamados comumente de “elétrons livres”, e a 
presença desse tipo de carga facilita a passagem de corrente elétrica. 
Exemplos desses materiais são normalmente os metais. 
Objetos considerados isolantes, ou também chamados de dielétricos, 
são aqueles que dificultam ou impedem a passagem de corrente elétrica. Essa 
resistência se deve ao fato da fraca presença ou até ausência de elétrons livres 
em sua camada de valência, sendo assim extremamente difícil a passagem de 
eletricidade. Entre os exemplos desse tipo de material estão a borracha, o 
vidro, o plástico, etc. 
Há ainda os semicondutores, materiais esses que se comportam tanto 
como condutores quanto como isolantes dependendo das condições em que 
ele é colocado. De exemplos para os semicondutores existem o silício e o 
germânico. 
 
 
 
 
cdeam
Realce
cdeam
Nota
Fundamentação teórica é baseada em algumas fontes pesquisadas e todas elas devem ser citadas no texto e referenciadas ao final dos trabalhos!null
6 
 
EXPERIMENTO 01: MATERIAIS CONDUTORES E NÃO CONDUTORES 
 
MATERIAIS UTILIZADOS 
Catorze amostras de materiais. 
PROCEDIMENTO REALIZADO 
 As amostras foram identificadas, e classificadas quanto sua 
condutividade elétrica, isto é, se eram condutores ou isolantes; 
 As observações foram anotadas em um quadro. 
RESULTADOS OBSERVADOS 
Os resultados obtidos foram: 
Item Materiais Classificação condutor/isolante 
01 Tecido Isolante 
02 Madeira Isolante 
03 Carbono Condutor 
04 Esponja Isolante 
05 Vidro Isolante 
06 Alumínio Condutor 
07 Níquel Condutor 
08 Borracha Isolante 
09 Cerâmica Isolante 
10 Zinco Condutor 
11 Papelão Isolante 
12 Plástico Isolante 
13 Cobre Condutor 
14 Ferro Condutor 
 
 
 
 
 
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RESPOSTAS DAS QUESTÕES 
1. O que você entende por materiais condutores? 
Materiais condutores são aqueles que possuem excesso de elétrons 
livres em sua camada de valência, permitindo maior mobilidade destes, 
uma vez que o núcleo, que é o responsável em exercer a força de 
atração, está na camada mais interna. A facilidade de movimentação 
desses elétrons garante a boa condutividade elétrica da substância ou 
material. 
2. O que você entende por materiais isolantes? 
Diferente dos materiais condutores, os isolantes possuem poucos 
elétrons em sua camada de valência, isto é, elétrons livres. Sendo assim 
a força de atração das cargas negativas e o núcleo é bem maior, 
dificultando sua movimentação, e consequentemente sua condutividade 
elétrica. 
3. Qual o comportamento das cargas elétricas num material 
condutor? 
Num material condutor, devido a fraca interação núcleo/camada de 
valência, os elétrons livres possuem maior mobilidade, maior tendência a 
serem doados, permitindo a passagem da eletricidade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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EXPERIMENTO 02: UM CIRCUITO ELÉTRICO 
 
MATERIAIS UTILIZADOS 
 4 Plugues em ponte 
 5 Soquetes de lâmpada com plugue 
 1 Lâmpada incandescente de 6V 
 1 Contato fixo para chave de faca 
 1 Contato móvel para chave de faca 
 1 Placa de circuitos 
PROCEDIMENTO REALIZADO 
Primeiramente, inseriu-se na placa de circuitos os plugues em ponte, 
soquetes de lâmpada com plugue e contatos fixo e móvel para chave de faca, 
assim como ilustrado na imagem a seguir: 
 
Imagem 1 - Imagem ilustrativa do circuito montado 
A chave S foi deixada aberta e a fonte de tensão foi ligada no circuito de 
acordo com a polaridade demonstrada na Imagem 1. Posteriormente, a 
lâmpada incandescente de 6 V foi inserida na placa de circuito, e a chave S foi 
fechada. 
RESULTADOS OBSERVADOS 
Durante a execução do experimento observou-se que, quando a chave S 
estava aberta, a lâmpada incandescente permanecia apagada, porém quando 
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a chave S era fechada, a lâmpada ascendia. Isso ocorreu devido a passagem 
de corrente da fonte pela chave S. Quando a chave está aberta, não hápassagem de corrente para o restante do circuito e, portanto, a lâmpada 
permanece desligada. 
RESPOSTAS DAS QUESTÕES 
1. Quais as condições necessárias para o surgimento da corrente 
elétrica? 
Sabe-se que cargas elétricas têm uma característica exclusiva, sendo 
esta a mobilidade, ou seja, ela pode ser transferida de um lugar a outro. 
Esse movimento de cargas é denominado corrente elétrica. Se num circuito 
não há movimentação de cargas, não há corrente elétrica. 
2. Como o fluxo de corrente pode ser detectado? 
A corrente elétrica é conceituada como o fluxo de carga por unidade de 
tempo, medida em Ampère (A), logo, a detecção de corrente elétrica em um 
circuito é feito por um aparelho, amperímetro, que verifica se há um fluxo de 
cargas em um circuito. 
3. O que é um circuito elétrico? 
Para o estudo da comunicação ou transmissão de energia de um ponto 
a outro, é necessária uma interconexão de dispositivos elétricos, conhecido 
como circuito elétrico, onde cada componente desse circuito é chamado de 
elemento. Em resumo, um circuito elétrico é a uma interconexão de 
elementos elétricos. 
4. Qual a função da chave S? 
A chave S do circuito é um elemento condutor, que tem como função 
permitir ou impedir a passagem de corrente elétrica para o restante do 
circuito. Portanto, quando a chave S está aberta, não há condução de 
corrente elétrica para o restante do circuito, assim como quando a chave S 
está aberta, a mesma conduz corrente elétrica para o circuito. 
 
cdeam
Realce
cdeam
Nota
FECHADA
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EXPERIMENTO 03: VERIFICAÇÃO DA RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS 
 
MATERIAIS UTILIZADOS 
 Plugue em ponte; 
 Soquete de lâmpada com plugue; 
 Amostra de materiais; 
 Lâmpada incandescente de 6V; 
 Contato fixo para chave faca; 
 Contato móvel para chave faca; 
 Garras de jacaré com plugue; 
 Placa de circuito; 
 Fonte de tensão 6V. 
 
PROCEDIMENTO REALIZADO 
1- Os componentes foram inseridos de acordo com o circuito ilustrado abaixo: 
 
 
Figura 1. Representação do circuito montado em laboratório. 
 
2- A chave “S” foi aberta para impedir a passagem de corrente; 
3- A fonte de tensão foi conectada ao circuito de acordo com a polaridade 
indicada na figura 1; 
4- A lâmpada incandescente de 6V foi inserida em seu suporte; 
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5- Um dos materiais a ser testado (eletrodo de cobre) foi inserido, com cuidado, 
no clipe de jacaré; 
6- Fechou-se a chave “S” e observou-se o comportamento da lâmpada 
incandescente; 
7- Repetiu-se o experimento para outros materiais como: madeira, carbono, 
vidro, ferro e alumínio tendo o cuidado de sempre abrir a chave “S” antes de 
manipular o material contido na garra de jacaré. 
 
RESULTADOS OBSERVADOS 
Foi testada a condutividade dos seguintes materiais: madeira, carbono, 
cobre, vidro, ferro e alumínio. Ao inserir o material em análise no clipe de 
jacaré, fechou-se a chave S e observou-se o comportamento da lâmpada. Se a 
lâmpada acende, significa que a corrente gerada através da diferença de 
potencial no circuito conseguiu transpor o material e, portanto, o material pode 
ser considerado condutor. Caso contrário, o material é considerado não 
condutor ou isolante elétrico. 
Com base nisso, os resultados observados foram dispostos na tabela 1 
abaixo: 
Tabela 1. Relação da condutividade dos materiais testada no 
experimento. 
MATERIAL Madeira Carbono Cobre Vidro Ferro Alumínio 
Condutor x x x x 
Não 
condutor 
x x 
 
RESPOSTAS DAS QUESTÕES 
1. Quais são as conclusões obtidas através dos testes de 
condutividade elétrica nos vários sólidos? 
Os resultados obtidos conferem com dados da literatura, isto é, materiais 
metálicos como cobre, ferro e alumínio são materiais condutores por 
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natureza e o carbono presente no grafite também tem propriedades que o 
fazem ser condutor de eletricidade. Já os materiais como madeira e vidro 
não possuem propriedades de condutividade elétrica, pois têm grande 
resistência elétrica e, por isso, a corrente do circuito não transpôs esses 
materiais, fazendo com que a lâmpada permanecesse apagada. 
2. O que faz um sólido ser eletricamente condutor? 
Quando os elétrons de um átomo estão, suficientemente, distantes do 
núcleo, a força de atração nuclear sobre eles não é muito intensa, fazendo 
com que o movimento desses elétrons se torne “livre”. Estes elétrons são 
chamados deslocalizados e essa liberdade que eles têm de fluir é 
responsável pela propriedade de condutividade elétrica, visto que a 
movimentação de elétrons é a condição básica necessária para a condução 
de corrente elétrica. 
3. Como pode ser testada a condutividade elétrica de um sólido? 
Submeter o sólido a uma diferença de potencial elétrico e observar se o 
material permite a passagem de corrente elétrica com facilidade. Não é 
possível observar a corrente elétrica a olho nu, portanto, precisa-se de um 
dispositivo que sinalize a passagem de corrente ligado ao mesmo circuito 
ao qual está aplicada a diferença de potencial e o material em análise. No 
presente trabalho, este dispositivo é a lâmpada incandescente, que acende 
com a passagem de corrente elétrica. 
4. Por que os nãos condutores são tão importantes como os 
condutores para as aplicações elétricas? 
Porque os materiais não condutores podem ser utilizados para a 
segurança de pessoas e equipamentos. Por exemplo, um polímero, material 
isolante, pode ser utilizado para o revestimento de fios elétricos, tornando 
possível que as pessoas possam tocá-los sem sofrer choques. Filmes 
poliméricos e vernizes são utilizados como isolantes na bobina de motores 
elétricos, evitando o curto circuito e queima do motor. 
 
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CONSIDERAÇÕES FINAIS 
Conclui-se que, havendo conhecimento sobre as propriedades 
eletrônicas de um material, é possível determinar se o mesmo é condutor ou 
isolante elétrico, uma vez que a facilidade com que uma corrente elétrica 
transpõe um corpo tem relação direta com os elétrons livres de sua estrutura. 
Materiais metálicos tem a característica de condutividade em comum como 
comprovado neste experimento e o cobre, especialmente, por ser dúctil e 
maleável, é o material utilizado nas fiações de rede elétrica para distribuir 
energia doméstica. Já os materiais que não possuem essa propriedade como a 
madeira e o vidro, tem grande resistência elétrica e podem ser utilizados como 
isolantes para fins de segurança de pessoas e equipamentos elétricos. Assim 
sendo, pode-se dizer que condutores e não condutores desempenham papéis 
equivalentemente importantes em aplicações elétricas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS 
BRASIL ESCOLA. Condutores e Isolantes. Disponível em: < 
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/condutores-isolantes.htm>. Acesso em: 25 
de Março de 2018 
ENGENHEIRO DE MATERIAIS. Materiais dielétricos. Disponível em: < 
http://engenheirodemateriais.com.br/tag/isolantes/>. Acesso em: 24 de Março 
de 2018. 
MUNDO EDUCAÇÃO. Condutores e isolantes. Disponível em: < 
http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/condutores-isolantes.htm>. Acesso 
em: 25 de Março de 2018 
SABER ELÉTRICA. Quais são os melhores condutores de eletricidade. 
Disponível em: < https://www.sabereletrica.com.br/melhores-condutores-de-
eletricidade/>. Acesso em: 24 de Março de 2018. 
TODA MATÉRIA. Condutores e Isolantes. Disponível em: < 
https://www.todamateria.com.br/condutores-e-isolantes/>. Acesso em: 25 de 
Março de 2018 
 
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Realce
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Nota
Só devem ser apresentadas as referências das fontes citadas no texto.null