Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Eletricidade 2 – Resistencia elétrica, espeçara do condutor e resistência especifica E3 – 3 e 4. LABORATÓRIO DE FÍSICA II IFMG Campus Betim Fillipe Rodrigues Silva, Engenharia Mecânica Watilla Eduardo Mesquita, Engenharia Mecânica Data: 10/04/2018 Resumo. O experimento realizado identifica a relação de proporcionalidade da resistência de um material ao variar seu diâmetro e a relação existente entre comprimento e área de diferentes tipos de condutores, tendo intuito de descobrir a constante de proporcionalidade entre esses elementos condutores. Palavras chave: Resistencia, diâmetro, comprimento, área, condutores. Introdução No experimento a seguir, será demostrada a influência que o diâmetro de um mesmo condutor, tem sobre um elemento condutor (fio de cobre de diâmetro de 2mm, 3mm e 4mm). Além de demostrar a variação da resistência do condutor, o experimento demostrará a existência da constante de proporcionalidade de diferentes materiais e suas característica. Dos materiais que dificultam a passagem de corrente elétrica dizemos que possuem alta resistência elétrica. A resistência elétrica é função da força com que os elétrons são atraídos ao núcleo. Mesmo os materiais condutores, na pratica, possuem resistência elétrica, e ela depende de três fatores: resistência especifica, seção do material e comprimento do material. [1] Agora será realizado os experimentos para descrever o fenômeno que influenciam a resistência em condutores de energia elétrica. Procedimento Experimental Equipamento utilizado para executar o experimento: 1 Aparelho básico Amplificador de tensão 1 Barra de resistência de latão d = 2 mm 1 Barra de resistência de latão d = 3 mm 1 Barra de resistência de latão d = 4 mm 1 Cabo para experiências Adicionalmente: 1 fonte de alimentação de tensão contínua 2 multímetros Execução do experimento: Figura 1 – Montagem do experimento Foi montado o circuito tal como ilustrado na figura 1; contudo, sem ligar a fonte de alimentação nem os aparelhos de medição. Foi empurrado o contato deslizante com toda a precisão sobre a marca de 28,0 cm e posicionado a barra de cobre no aparelho. No multímetro A, ajusta a faixa de 10 A e liga o aparelho de medição. No multímetro B, foi ajustado a faixa de 20 V e liga o aparelho de medição. Depois, regulado o amplificador de tensão para o valor zero (com a fonte de alimentação desligada). Foi ligada a fonte de alimentação e ajusta a tensão de forma a que a intensidade de corrente mostrada no multímetro A seja precisamente de 1,5 A. Agora lê-se os valores indicados nos aparelhos de medição e insere-os em tabela. Repete-se a experiência para as duas barras de resistência restantes e anotado os resultados. Resultados e Discussão Tabela 01 – Resultado de medição tenção e corrente, obtendo-se a resistência do condutor. Ao realizar as medições de corrente e tenção pelos instrumentos de medição, foi possível calcular a resistência que o material apresenta com o aumento do diâmetro. É possível deduzir que quanto maior o diâmetro do condutor, menor a resistência que esse oferece a passagem de corrente elétrica. Tabela 02 – Relação de comprimento/área. Na tabela 02 é possível ver a relação do comprimento/área (l/A). Ao comparar os resultados dessa relação com o valor obtido da resistência, é possível ver variação dos resultados. Essa variação nos mostra que a relação de comprimento/área não é proporcional ao valor real da resistência calculado pela relação da tenção/corrente elétrica (u/i), mais aproxima-se. Tabela 03 – Relação da constante de proporcionalidade (Resistencia especifica - ρ). Ao analisar a tabela, podemos caracterizar cada elemento: - Resistencia especifica (ρ) – É uma característica física da matéria e está estabelecida em uma tabela de referência. - Seção do material – Quanto maior a seção, mais elétrons podem passar ao mesmo tempo. - Comprimento do material – Quanto maior o comprimento, maior a resistência apresentada. Para cada material condutor dado, a resistência de um determinado comprimento depende de sua resistividade, do comprimento do fio e da área da seção reta do fio de acordo com a formula. 𝑅 = 𝜌 𝑙 𝑆 Onde: R = resistência do condutor, Ω; l = comprimento do fio, m; S = área da seção reta do fio, mm² ρ = resistência especifica ou resistividade, mm².Ω/m O fator ρ permite a comparação da resistência de diferentes materiais de acordo com a natureza, independentemente de seus comprimentos ou áreas. Valores mais altos de ρ representam maior resistência. Conclusão Os resultados coletados no experimento ajudaram a compreender melhor a relação entre resistividade, seção transversal e comprimento. Sendo que trouxe entendimento da relação de cada elemento que atua para o aumento ou redução da resistência elétrica. É possível concluir que o comprimento do condutor é diretamente proporcional a resistência e que a seção de um condutor é indiretamente proporcional a resistência. É possível concluir também que cada material possui resistência especifica e que quanto maior essa resistividade, maior a resistência elétrica em atuação. O estudo foi de grande valia para aprofundar nos conhecimentos das variáveis que influenciam a resistência em um condutor, dando ideia do comportamento pratico dos condutores de corrente elétrica. Referências [1] Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial. Departamento Nacional. Fundamentos da eletrotécnica / Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial. Departamento Nacional. Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial. Departamento Regional do Rio Grande do Sul. Brasília: SENAI/DN, 2012. 188 0.:il. (Serie Automação Industrial). Crédito - Este texto foi adaptado do modelo de relatório usado em http://fisica.ufpr.br/LE/. Ø em mm Intensidade da corrente em A Tenção U em V Resistencia eletrica R em Ω Area da secção transvesal em mm² 1/A 2 1,50 1,03 0,69 3,140 0,318 3 1,50 0,43 0,29 7,070 0,141 4 1,50 0,20 0,13 12,560 0,080 Ø em mm Area da secção transvesal em mm² l/A 2 3,140 0,890 3 7,070 0,400 4 12,560 0,223 Material, Ø l em m A em mm² ρ em mm²/m Cobre, Ø 3 mm 0,250 7,07 0,07 1,98 Latão, Ø 3 mm 0,250 7,07 0,30 8,48 Aluminio, Ø 3 mm 0,250 7,07 0,12 3,43 R em Ω
Compartilhar