APOSTILA PARTE 2 ROTEIRO DE EXPERIMENTOS CCE0479 TURMA 3111 BARATEIRO 2015 02 (1)

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TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 1 
 
 
 
TEXTOS DE LABORATÓRIO 
CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III 
Turma 3111 
Parte 2 Roteiros dos Experimentos 
 
 Carlos Eduardo Barateiro 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 2 
Parte II: Conteúdo 
 
EXPERIMENTO 1: RESISTORES 
EXPERIMENTO 2: RESISTIVIDADE 
EXPERIMENTO 3: MEDIÇAO DE TENSÃO (DDP) E CORRENTE 
EXPERIMENTO 4: LEI DE OHM 
EXPERIMENTO 5: ASSOCIAÇÕES DE RESISTORES 
EXPERIMENTO 6: ASSOCIAÇÕES DE CAPACITORES 
EXPERIMENTO 7: LEIS DE KIRCHHOFF 
EXPERIMENTO 8: CAPACITOR DE PLACAS PARALELAS 
EXPERIMENTO 9: DESCARGA ELÉTRICA 
EXPERIMENTO 10: CAMPO ELETRICO 
EXPERIMENTO 11: CAMPO MAGNÉTICO 
EXPERIMENTO 12: INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Experimento 1: Resistores 
 
1.1 OBJETIVOS 
Fundamentar os conceitos de resistência e resistor, reconhecer o código de cores, utilizado para 
especificar resistores de película, distinguir um resistor ôhmico dos demais e operar um medidor de 
resistência (ohmímetro). 
1.2 DOCUMENTOS AUXILIARES 
Apresentação Conceitos de Conhecimentos Científicos 
Apresentação Erros e Incertezas 
Apresentação Unidade de Medidas 
Apresentação Instrumentos de Medição: Conceitos Básicos 
Apresentação Instrumentos de Medição: Multímetros 
Apresentação Técnicas de Montagem de Relatórios 
1.3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
A resistência elétrica de um meio material é a grandeza que expressa o grau de interferência deste 
meio material no transporte da carga elétrica, e em uma abordagem mais sofisticada, ela expressa o 
grau de “não aproveitamento” da energia fornecida à carga para se mover (e assim pode ser 
identificada como uma fonte de dissipação da energia elétrica fornecida, fato este que discutiremos em 
futuro experimento). No SI a unidade de medida da resistência elétrica é o ohm, representado pela 
letra grega Ω. 
A tecnologia moderna faz uso da resistência elétrica (doravante denominada simplesmente 
“resistência”) desde o projeto de geradores a linhas de transmissão e “circuitos” que são utilizados em 
equipamentos elétricos. Portanto os elementos resistivos, ou simplesmente resistores são fabricados 
e fornecidos comercialmente e em larga escala para exercerem o papel de componentes em um 
“circuito elétrico”. O resistor é o componente passivo mais simples. A letra R representa esse 
componente nas equações utilizadas em eletricidade. Sua principal função nos circuitos elétricos é a 
limitação da corrente. 
Suas principais características são: 
a) Resistência nominal: valor da resistividade do componente, em ohms; 
b) Potência de dissipação: a capacidade de liberação de calor ou potência dissipada 
nominal dos resistores expressa em watts – W; 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 4 
c) Tolerância: representa percentualmente a faixa de variação admissível para o valor da 
resistência do resistor. 
Resistores comerciais podem ser classificados em fixos 
ou variáveis. Um resistor fixo é aquele que não varia o 
valor de sua resistência. Há três tipos de resistores fixos: 
a) Resistor de Fio; 
b) Resistor de Filme de Carbono; 
c) Resistor de Filme Metálico. 
Os Resistores de Fio são feitos enrolando fios finos, de 
ligas especiais, sobre uma barra cerâmica. Eles podem 
ser confeccionados com extrema precisão ao ponto de 
serem recomendados para circuitos e reparos de 
multitestes, osciloscópios e outros aparelhos de medição. 
Alguns desses tipos de resistores permitem passagem de 
corrente muito intensa sem que ocorra aquecimento 
excessivo e, como tais, podem ser usados em fontes de 
alimentação e circuitos de corrente bem intensas. A 
função principal do fio de liga especial é a definição do 
valor de resistência desejado. A figura ao lado mostra alguns exemplos de formas construtivas 
encontradas comercialmente. Normalmente os terminais desse fio são conectados às braçadeiras 
presas ao tubo mas podem ser encontrados também com terminais axiais 
Os Resistores de Carbono consistem em um cilindro de porcelana recoberto por um filme (película) de 
carbono. O valor da resistência é obtido mediante a formação de um sulco, transformando a película 
em uma fita helicoidal. Esse valor pode variar conforme a espessura do filme ou a largura da fita. Como 
revestimento, encontramos uma resina protetora sobre a qual será impresso um código de cores, 
identificando seu valor nominal e tolerância. 
Durante a construção, uma película fina de carbono 
(filme) é depositada sobre um pequeno tubo de 
cerâmica. O filme resistivo é enrolado em hélice por 
fora do tubinho (tudo com máquina automática) até 
que a resistência entre os dois extremos fique tão 
próxima quanto possível do valor que se deseja. São 
acrescentados terminais (um em 
forma de tampa e outro em forma de 
fio) em cada extremo e, a seguir, o 
resistor é recoberto com uma 
camada isolante. A etapa final é 
pintar (tudo automaticamente) 
faixas coloridas transversais para 
indicar o valor da resistência. 
Resistores de filme de carbono 
(popularmente, resistores de carvão) são baratos, facilmente disponíveis e podem ser obtidos com 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 5 
valores de (+ ou -) 10% ou 5% dos valores neles marcados (ditos valores nominais). São destinados 
ao uso geral e suas dimensões físicas determinam a máxima potência que eles podem dissipar. 
Os resistores de Filme Metálico têm sua estrutura 
idêntica à de filme de carbono, somente que se 
utiliza uma liga metálica (níquel-cromo) para formar 
a película, obtendo valores mais precisos de 
resistência, com tolerância de 1% a 2%. 
A figura ao lado mostra a especificação de potência 
com dimensões, em tamanho real para fins de 
compreensão do tamanho e sua capacidade de 
dissipação de energia. 
Os símbolos normalmente encontrados nos circuitos elétricos para identificar os resistores fixos são 
mostrados abaixo. O "retângulo" com terminais é uma representação simbólica para os resistores de 
valores fixos tanto na Europa como no Reino Unido; a representação em "linha quebrada" (zig-zag) é 
usada nas Américas e Japão 
 
 
 
Os resistores variáveis permitem que sua resistência seja variada numa determinada faixa de valores. 
Esse tipo de resistor é chamado de potenciômetro ou 
reostato. A Figura ao lado mostra um exemplo típico 
desse tipo de resistor encontrado comercialmente no 
mercado com os símbolos normalmente utilizados nesse 
tipo de componente na representação dos circuitos 
elétricos. 
O potenciômetro tem três terminais, sendo dois terminais 
fixos e um o cursor. Utilizando-se no circuito apenas os 
terminais fixos (1 e 2 na figura ao lado), o valor da 
resistência será o valor máximo indicado no potenciômetro. Quando se deseja ter uma resistência 
variável, utiliza-se o cursor e apenas um terminal fixo. Os potenciômetros são muito comuns em 
aparelhos de rádios. O botão que permite ajustar a frequência é um potenciômetro que varia sua 
resistência no circuito até que seja detectado sinal da emissora desejada. Outro potenciômetro 
encontrado no rádio e o botão de ajuste de volume. 
Os fabricantes fornecem valores nominais dos resistores comerciais, bem comosua a tolerância 
(“incerteza” ou “tolerância”), advinda do método de fabricação dos mesmos. Por exemplo, um resistor 
de 1000 Ω pode apresentar uma resistência de apenas 800 Ω. Isto significa que ele pode ter até 20% 
menos resistência do que o indicado. Essa variação de valor ocorre pelo processo de fabricação em 
massa dos resistores, que não garante o valor exato desses componentes. Quanto menor a variação 
num resistor, mais caro ele será, pois seu processo de fabricação foi mais preciso. 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 6 
Um resistor pode apresentar faixas coloridas pintadas em seu corpo indicando o valor nominal da 
resistência, isto é, a especificação dada pelo fabricante. As faixas iniciais indicam os dígitos da 
resistência R, a penúltima faixa indica o expoente n do fator multiplicador 10𝑛 e a última faixa indica a 
tolerância ∆R/R. A primeira faixa nunca será preta. A ausência da indicação da tolerância significa que 
seu valor é de +/0 20%. Assim temos: 
a) Se o resistor tiver 4 cores, teremos R = ab × 10𝑛 ± ∆R 
a. 1ª Cor 
b. 2ª Cor: 
c. 3ª Cor: n (expoente) 
d. 4ª Cor: ∆R/R (valor percentual da tolerância) 
b) Se o resistor tiver 5 ou 6 cores, teremos R = abc × 10𝑛 ± ∆R 
a. 1ª Cor: 
b. 2ª Cor: 
c. 3ª Cor: 
d. 4ª Cor: n (expoente) 
e. 5ª Cor: ∆R/R (valor percentual da tolerância) 
f. 6ª Cor: Coeficiente de variação térmica da resistência Para resistores de 6 faixas, 
a sexta faixa corresponde a um coeficiente de variação térmica da resistência, e 
não altera a leitura do valor principal, dada pelas 5 faixas anteriores. 
A Figura abaixo mostra os códigos de cores padronizados comercialmente com dois exemplos para 
compreensão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1.4 MATERIAIS 
Conjunto de 10 (dez) resistores 
Multímetro Digital 
1.5 PROCEDIMENTOS 
Os grupos irão receber um conjunto de 10 (dez) resistores com diferentes capacidades. As atividades 
a serem executadas são: 
a) Identificar as cores que estão marcadas nos componentes e o 
tipo de resistor apresentado; 
b) Interpretar o valor nominal (𝑅𝑛) dos resistores através do código 
de cores 
c) Identificar a tolerância dos resistores (∆𝑛); 
d) Fazer a leitura do valor do resistor (𝑅𝑚) utilizando o multímetro 
ou ohmimetro e de acordo com o esquema ao lado – repita a medição mais duas vezes; 
e) Anotar o valor da posição da chave seletora do multimetro para a medição da resistência; 
f) Verificar o valor da incerteza do medidor (∆𝑚); 
Com os valores médios das medições, compare os resultados de ( 𝑅𝑛 ± ∆𝑛 ) com (𝑅𝑚 ± ∆𝑚). O que 
pode ser concluído desta comparação? Justifique sua resposta. 
1.6 DADOS MEDIDOS 
 
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Experimento 2: Resistividade 
 
2.1 OBJETIVOS 
Verificar a segunda Lei de Ohm descrevendo as grandezas que influenciam na resistência elétrica de 
um condutor homogêneo. 
2.2 DOCUMENTOS AUXILIARES 
Apresentação Conceitos de Conhecimentos Científicos 
Apresentação Erros e Incertezas 
Apresentação Unidade de Medidas 
Apresentação Instrumentos de Medição: Conceitos Básicos 
Apresentação Instrumentos de Medição: Multímetros 
Apresentação Técnicas de Montagem de Relatórios 
2.3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
Na natureza, as cargas elétricas estão presentes em todos os materiais. Basicamente, todos os 
materiais são compostos de moléculas constituídas de átomos. Estes são compostos 
por partículas menores, os prótons, os elétrons e os nêutrons. Os nêutrons não possuem carga elétrica. 
Já os prótons possuem carga elétrica positiva e os elétrons possuem carga elétrica negativa. O valor 
da carga elementar é constante. São pacotes quantizados, de intensidade igual a 1,6x10−19 C para o 
próton e -1,6x10−19C para o elétron. Portanto, um átomo neutro possui mesmo número de prótons e 
elétrons. 
O núcleo atômico é composto pelos prótons e nêutrons. Já os elétrons estão situados mais 
nas regiões externas do átomo. As forças responsáveis pela coesão nuclear são a força nuclear forte e 
a força nuclear fraca. Estas forças têm intensidade suficiente para vencer as forças de repulsão 
eletrostática entre os prótons, dado que cargas de mesmo sinal se repelem. Desta forma, o núcleo 
atômico encontra-se numa configuração na qual os nêutrons e prótons ficam relativamente bastante 
próximos. 
Os elétrons ficam a uma distância relativamente grande do núcleo atômico, sujeito às forças de atração 
eletrostática, devido ao fato de o núcleo ter carga positiva e os elétrons tem carga negativa. Mas se 
atuassem somente as forças de atração, os elétrons colapsariam e ocupariam o núcleo atômico. 
Segundo o Modelo Atômico de Bohr, isto não acontece porque os elétrons executam movimentos 
circulares em torno do núcleo atômico. Em razão disto, surgem as forças de repulsão. E são estas 
forças que mantém os elétrons em órbitas estáveis. Os elétrons podem mudar de nível em sua órbita. 
Especialmente os elétrons da camada mais externa podem até serem extraídos do átomo. Neste caso, 
eles podem ocupar um átomo vizinho. Sendo assim, ocorreu uma mudança na carga elétrica dos 
átomos envolvidos na troca. Se o átomo que cedeu o elétron inicialmente estava neutro, depois do 
processo adquire carga elétrica positiva. Já o átomo que adquiriu o elétron ficou então com carga 
negativa. Este é um processo de transferência de elétrons. Este tipo de transferência pode ocorrer de 
várias formas. Dentre as possibilidades, num processo de atrito, de condução ou de indução. 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 11 
Em geral, o processo de condução elétrica acontece nos metais. Este tipo de substância possui um 
bom ordenamento em sua estrutura cristalina, e também elétrons livres que podem se locomover 
através da rede de átomos. Em um condutor metálico isolado, os elétrons estão num estado de 
movimento aleatório, não apresentando deslocamento preferencial e em média, sem nenhuma direção 
específica. Se este condutor tem seus terminais ligados aos de uma bateria, um campo elétrico 𝔼 é 
criado em todos os pontos no interior do condutor e atua sobre os elétrons de forma a produzir um 
movimento de arrasto, que é a corrente elétrica. 
Em determinados condutores, o vetor densidade de corrente elétrica 𝕁 é proporcional ao campo 
elétrico. O fator de proporcionalidade entre a densidade de corrente e o campo elétrico é 
a condutividade elétrica simbolizada como 𝜎 . Assim temos: 𝕁 = 𝜎 . 𝔼. 
George Simon Ohm foi um físico alemão que viveu entre os anos de 1789 e 1854 e verificou 
experimentalmente que existem resistores nos quais a variação da corrente elétrica é proporcional à 
variação da diferença de potencial (ddp) aplicada para gerar esse campo elétrico. Ohm realizou 
inúmeras experiências com diversos tipos de condutores, aplicando sobre eles várias intensidades de 
tensões, contudo, percebeu que nos metais, principalmente, a relação entre a corrente elétrica e a 
diferença de potencial se mantinha sempre constante. Dessa forma, elaborou uma relaçãomatemática 
que diz que a tensão aplicada nos terminais de um condutor é proporcional à corrente elétrica que o 
percorre (Primeira lei de Ohm) 
Ohm também verificou que essa razão de proporcionalidade entre a tensão e a corrente gerada em 
um condutor depende de três fatores: 
a) Do seu comprimento (l); 
b) Da sua espessura, bitola ou, mais corretamente, área da seção transversal (S); 
c) De uma constante que depende do material de que é feito esse condutor que é denominada 
resistividade (𝜌).. 
Ou seja, 
 
Esta é a segunda lei de Ohm objeto deste experimento. 
A condutividade elétrica é simplesmente o inverso da resistividade. Ou seja, quanto maior a 
resistividade, menor será a condutividade. É o que mostra a equação: 
σ = 1/ρ 
Entretanto, para alguns materiais, por exemplo os semicondutores, a resistência elétrica não é 
constante, mesmo que a temperatura seja, ela depende da diferença de potencial 𝕍 .Estes são 
denominados condutores não ôhmicos. Um exemplo de componente eletrônico que não obedece à lei 
de Ohm é o diodo. 
Os materiais são classificados como condutores quando a sua 
condutividade é maior que 104 Ω.m, semicondutores se sua 
condutividade estiver no intervalo entre 10−10 Ω.m e 104 Ω.m e isolantes 
se sua condutividade for menor que 10−101Ω.m. 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 12 
Os metais geralmente possuem ótima condutividade, na faixa de 107Ω.m. Estes são os mais utilizados 
para as linhas de transmissão de energia elétrica, pois propiciam um menor desperdício. Devido a sua 
alta condutividade, há menos perdas por aquecimento da rede elétrica. A prata é ótimo condutor, mas 
o cobre é o mais aplicado pela melhor relação custo/benefício (vide figura ao lado). A tabela abaixo 
mostra a resistividade elétrica de alguns materiais. 
 
O fenômeno da supercondutividade é observado em alguns materiais e algumas ligas. Neste caso, a 
resistividade é nula, e a condutividade é infinita. Mas isto só é possível quando a substância encontra-
se a baixíssimas temperaturas. 
2.4 MATERIAIS 
Dois fios de diferentes comprimentos e espessuras 
Micrômetro 
Régua 
Multímetro Digital 
 
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2.5 PROCEDIMENTOS 
Os grupos irão receber dois fios com comprimentos e espessuras diferentes. As atividades a serem 
executadas são: 
a) Usando o micrômetro meça o diâmetro de cada fio e determine sua incerteza; 
b) Usando a régua meça o comprimento de cada fio e determine sua incerteza; 
c) Calcule a área da secção transversal de cada fio e determine sua incerteza; 
d) Meça a resistência de cada fio utilizando o Multímetro Digital e determine sua incerteza; 
e) Repita as medições mais duas vezes 
Com os valores obtidos responda as questões: 
- calcule os valores médios das medições com as incertezas envolvidas 
- calcule a resistividade de cada um dos fios e e determine sua incerteza. 
- compare os resultados obtidos e baseado no experimento, defina qual o material que constitui os fios 
fornecidos. Justifique sua resposta. 
2.6 DADOS MEDIDOS 
 
 
 
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Experimento 3: Medição de Tensão (ddp) e Corrente 
 
3.1 OBJETIVOS 
Familiarização com instrumentos de medidas e circuitos elétricos. Utilização do multímetro nas 
funções: voltímetro e amperímetro. Avaliação dos erros em medidas 
3.2 DOCUMENTOS AUXILIARES 
Apresentação Conceitos de Conhecimentos Científicos 
Apresentação Erros e Incertezas 
Apresentação Unidade de Medidas 
Apresentação Instrumentos de Medição: Conceitos Básicos 
Apresentação Instrumentos de Medição: Multímetros 
Apresentação Técnicas de Montagem de Relatórios 
3.3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
Quase todas as experiências de eletricidade, envolvem montagem de circuito e medidas de tensões 
(ddp) e de correntes elétricas. Por essa razão, é importante que familiarizemos com os aparatos que 
permitam medir estas grandezas elétricas. Os principais são: 
a) Multímetro – Função Amperímetro 
b) Multímetro – Função Voltímetro 
 
3.3.1 Multímetro – Função Amperímetro 
Um amperímetro funciona baseado na indução magnética que a passagem de corrente ocasiona sobre 
determinado sensor, denominado galvanômetro. Em amperímetros analógicos o galvanômetro pode 
ser implementado como uma bobina sob a influência de um imã permanente. Deixando a bobina livre 
para girar em torno de um eixo, pode-se determinar a corrente que o atravessa, pela deflexão angular 
que ela sofre. Em amperímetros digitais, o galvanômetro é um circuito eletrônico que compara o valor 
de corrente medido 
com um valor de 
corrente pré-
determinado gerado 
pelo próprio aparelho. 
A figura ao lado 
mostra a configuração 
básica de um 
amperímetro. A 
resistência RA tem 
como função desviar a 
corrente que passa pelo galvanômetro. Isto porque os galvanômetros têm um limite de corrente 
máxima que quando ultrapassado os danificam e os tornam inutilizáveis. Desta maneira, para se medir 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 16 
valores de correntes cada vez mais elevadas o valor de RA deve ser cada vez mais baixo. Ou seja, 
quanto menor a escala do amperímetro menor será o valor da resistência RA, pois maior parcela da 
corrente poderá atravessar o galvanômetro. Com princípio de funcionamento em mente, para medir a 
corrente em um resistor em um circuito simples, você coloca um amperímetro em série com o resistor 
(se colocado em paralelo introduzirá um curto-circuito), para que a corrente seja a mesma no 
amperímetro e no resistor. A figura (b) mostra a ligação correta de um amperímetro num circuito. Como 
o amperímetro tem uma resistência muito baixa (mas finita), a corrente no circuito diminui muito pouco 
quando o amperímetro é inserido. Idealmente, o amperímetro deveria ter uma resistência insignificante 
para que a corrente a ser medida fosse afetada de maneira desprezível. 
3.3.2 Multímetro – Função Voltímetro 
A configuração básica de um voltímetro é mostrada na figura abaixo. Sabendo-se a resistência 
equivalente desse circuito pode-se determinar qual é o valor da queda de tensão no mesmo. Quanto 
maior a tensão a ser medida maior será o valor de RV. A diferença de potencial em um resistor é 
medida colocando-se um voltímetro no resistor, em paralelo com ele, como mostrado na figura (b), 
para que a queda de potencial seja a mesma no voltímetro e no resistor. O voltímetro reduz a 
resistência entre os pontos a e b, aumentando, assim, a corrente total no circuito e variando a queda 
de potencial no resistor. O voltímetro deve ter uma resistência extremamente elevada para que seu 
efeito na corrente do circuito seja desprezível. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ATENÇÃO: LEIA ACIMA COMO INSERIR O AMPERÍMETRO E O VOLTÍMETRO NO CIRCUITO. 
 A ESCALA DE MEDIÇÃO DE TENSÃO OU CORRENTE DO MULTÍMETRO NÃO DEVE SER 
MENOR DO QUE A GRANDEZA A SER MEDIDA, POIS ISSO ACARRETARÁ EM DANOS AO 
GALVANÔMETRO DO APARELHO. 
ASSIM, DEVE-SE COMEÇAR A MEDIÇÃO COM A SELEÇÃO DA MAIOR ESCALA DE LEITURA 
POSSÍVEL E DIMINUÍ-LA À MEDIDA QUE O VALOR MEDIDO ASSIM O PERMITIR. 
NÃO GIRE A CHAVE SELETORA DE FAIXAS DO MULTÍMETRO QUANDO O MESMO ESTIVER 
CONECTADO AO CIRCUITO, ENTRE MEDIDAS SEMPRE DESLIGUEA ALIMENTAÇÃO E O 
DESCONECTE 
 
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3.4 MATERIAIS 
Painel para Associações Eletroeletrônicas EQ082 
Fonte de Alimentação de Corrente Contínua Regulável 
Multímetro Digital 
Cabos 
Duas Pontas de Prova 
 
3.5 PROCEDIMENTOS 
 
a) Medição da Tensão 
Os grupos irão receber um painel de associações eletroeletrônicas EQ082 e vão fazer a montagem do 
circuito abaixo, fazendo as pontes 5 com 6, 2 com 3, o 7 ligado ao negativo da fonte de alimentação e 
o positivo da fonte ligado ao borne 1. As ligações devem ser feitas com os cabos fornecidos. 
 
 
 
 
 
 
 
a) Identifique o valor da resistência nominal dos resistores R1, R2 e R3 instalados na placa com 
suas respectivas incertezas. Faça a medição das resistências R1, R2 e R3 utilizando o 
multímetro na escala apropriada, anotando a posição do seletor e a incerteza da medição. 
Lembre-se que a fonte de alimentação deve estar desligada. 
b) A tensão na fonte de alimentação contínua deverá inicialmente ser ajustada para 1 VDC, 
portanto comece ajustando a maior escala no voltímetro e inicie com a medição da tensão 
entre os pontos com a escala adequada. 
c) Faça as medições da tensão entre o valor do positivo da fonte y(+) e os pontos (1), (1) e (5), 
(5) e (6), (6) e (2), (2) e (3) e (3) e (7). 
d) Anote o valor da posição do seletor do multímetro (escala utilizada) em cada medição com a 
respectiva incerteza. 
e) Repita o procedimento variando a tensão de alimentação de 1 em 1 VDC até o valor de 3 V 
DC. 
Compare os resultados obtidos e tire suas conclusões. Justifique sua resposta. 
Obs: Uma tensão é sempre verificada entre dois pontos. Para medir tensão as ponteiras são 
encostadas nestes dois pontos. Se o valor apresentado no mostrador do multímetro for positivo, o 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 18 
ponto em que está encostada a ponteira vermelha corresponde ao polo positivo e o ponto em que está 
encostada a ponteira preta, ao negativo. Caso o valor apresentado no mostrador seja negativo, vale o 
oposto. Um multímetro preparado para medir tensão apresenta elevada resistência elétrica para que 
sua inserção não altere o comportamento do circuito (deveria idealmente apresentar resistência 
infinita). 
b) Medição da Corrente 
Os grupos irão utilizar o mesmo painel de associações eletroeletrônicas EQ082 com a mesma 
montagem do experimento anterior cuidando para que o multímetro seja agora colocado na escala 
para medição de corrente continua de mA e portanto em série com o circuito como mostrado entre 
os pontos y(+) e o ponto (1). 
 
 
 
 
 
 
a) A tensão na fonte de alimentação contínua deverá inicialmente ser ajustada para 1 VDC porém 
antes verifique se o multímetro está em mA com a maior escala disponível. 
b) Faça a medição da corrente entre o valor do positivo da fonte y(+) e o ponto (1) como mostrado 
na figura definindo a escala mais apropriada para o multímetro. Não mude a escala com a 
fonte ligada! 
c) Anote o valor da posição do seletor do multímetro (escala utilizada) com a respectiva incerteza. 
d) Repita o procedimento variando a tensão de alimentação de 1 em 1 VDC até o valor de 3 V 
DC. 
e) Desligue a fonte e faça a ligação entre os pontos y(+) e o (1) com os cabos fornecidos e instale 
o multímetro em série entre os pontos (5) e (6). 
f) Comece ajustando a fonte em 1 VDC porém antes verifique se o multímetro está em mA e 
com a maior escala disponível. 
g) Faça a medição da corrente entre os pontos (5) e (6) definindo a escala mais apropriada para 
o multímetro. Não mude a escala com a fonte ligada! 
h) Anote o valor da posição do seletor do multímetro (escala utilizada) com a respectiva incerteza. 
i) Repita o procedimento variando a tensão de alimentação de 1 em 1 VDC até o valor de 3 V 
DC. 
j) Desligue a fonte e faça a ligação entre os pontos (5) e (6) com os cabos fornecidos e instale o 
multímetro em série entre os pontos (2) e (3). 
k) Comece ajustando a fonte em 1 VDC porém antes verifique se o multímetro está em mA 
com a maior escala disponível. 
l) Faça a medição da corrente entre os pontos (2) e (3) definindo a escala mais apropriada para 
o multímetro. Não mude a escala com a fonte ligada! 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 19 
m) Anote o valor da posição do seletor do multímetro (escala utilizada) com a respectiva incerteza. 
n) Repita o procedimento variando a tensão de alimentação de 1 em 1 VDC até o valor de 3 V 
DC. 
Compare os resultados obtidos e tire suas conclusões. Justifique sua resposta. 
Obs: Para um multímetro medir corrente, esta deve circular através do instrumento. Para isto o circuito 
deve ser interrompido e aos dois pontos resultantes da interrupção deve ser conectado o multímetro. 
Se a corrente entra pela ponteira vermelha (sentido convencional) um valor positivo de corrente será 
apresentado no mostrador e será apresentado um valor negativo caso a corrente entre na ponteira 
preta. Um multímetro preparado para medir corrente apresenta resistência elétrica muito baixa para 
que sua inserção não altere o comportamento do circuito (deveria idealmente, apresentar resistência 
nula – curto-circuito). 
Obs: Muito cuidado deve ser tomado com o multímetro quando pronto para medição de corrente. Se 
seus terminais forem conectados aos terminais de uma fonte de tensão, por exemplo, circulará, uma 
corrente muito elevada pelo instrumento, o que poderá danificá-lo. A medição de corrente em várias 
partes de um circuito é um procedimento um pouco inconveniente, devido ao risco de provocar curto-
circuito em caso de mau uso, e principalmente, devido à necessidade de alteração do circuito. 
3.6 DADOS MEDIDOS 
 
 
 
 
 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 20 
 
 
 
 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 21 
Experimento 4: Lei de Ohm 
 
4.1 OBJETIVOS 
Ao término desta atividade o aluno deverá ser capaz de determinar a relação entre a diferença de 
potencial aplicada aos extremos de um resistor e a intensidade de corrente que circula pelo mesmo; 
construir a curva característica de um resistor ôhmico e; identificar um resistor ôhmico. 
4.2 DOCUMENTOS AUXILIARES 
Apresentação Conceitos de Conhecimentos Científicos 
Apresentação Erros e Incertezas 
Apresentação Unidade de Medidas 
Apresentação Instrumentos de Medição: Conceitos Básicos 
Apresentação Instrumentos de Medição: Multímetros 
Apresentação Técnicas de Montagem de Relatórios 
4.3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
Considere um segmento de fio condutor de comprimento 
(L) e seção reta (A), com uma corrente (I). Para que o 
campo elétrico não varie apreciavelmente, o segmento do 
fio deve ser muito pequeno. Sendo o campo elétrico 
dirigido da esquerda para a direita, o potencial é mais 
baixo neste lado do que no outro, de forma que se tem: 
V = 𝑉𝐸 - 𝑉𝐷 = (𝔼).(L) 
Onde 𝔼 é o módulo do campo elétrico. A corrente no condutor é igual ao produto da densidade de 
corrente pela área de seção reta e portanto I = ( 𝕁 ).(A). Em determinados condutores, o 
vetor densidade de corrente elétrica ( 𝕁 )é proporcional ao campo elétrico e o fator de proporcionalidade 
entre ambos é a condutividade elétrica simbolizada como 𝜎 . Assim temos: 𝕁 = ( 𝜎 ).( 𝔼) e portanto: 
 I = ( 𝕁 ).(A)= ( 𝜎 ).( 𝔼).(A) =( 𝜎 ).(A).(V) / L 
Logo V = 
𝐿
ℴ . 𝐴
 (I) 
Substituindo 𝑝𝑜𝑟 
1
𝜌
, obtém-se 
V = ( 
𝜌𝐿
 𝐴
 ).I 
A expressão entre parênteses ja foi demonstrado que é o valor da resistência (Experimento 4) e assim 
temos: 
V = R.I ou seja, a tensão é diretamente proporcional à corrente. Essa é a Primeira Lei de Ohm 
formulada pela físico alemão Georg Simon Ohm (1787-1854) que afirma que, para um condutor 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 22 
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. 
Um condutor que obedece à essa Lei é denominado condutor ohmico. Na realidade a mudança da 
temperatura é um fator critico e grandes correntes produzem aquecimento (Lei de Joule) e portanto 
não existe nenhum material que obedeça à Lei de Ohm para qualquer valor de corrente exceto se a 
temperatura for mantida constante. 
A figura ao lado mostra 
as curvas 
características tensão 
x corrente de três 
condutores com 
diferentes 
comportamentos. O 
mostrado na figura (a) 
é o de um tipo linear que comporta-se como previsto na Lei de Ohm.O mostrado na figura (b) é o que 
caracteriza o comportamento de uma lâmpada incandescente e o tipo (c) é o que caracteriza o 
comportamento de um diodo semicondutor. Os tipos mostrados na (b) e (c) não atendem à lei 
formulada por Ohm. 
4.4 MATERIAL 
Painel para Associações Eletroeletrônicas 
EQ082 
Fonte de Alimentação de Corrente 
Contínua Regulável 
Multímetro Digital 
Cabos 
Duas Pontas de Prova 
 
4.5 PROCEDIMENTOS 
Serão efetuados dois ensaios de acordo com o 
esquema indicado ao lado, utilizando-o o painel para 
associação de resistores (EQ082). Iremos variar a 
tensão de alimentação do circuito e será utilizado um 
resistor no primeiro experimento e um diodo no 
segundo 
Assim, devem ser seguidas as seguintes atividades: 
a) Montar o circuito utilizando o Resistor que está 
compreendido entre os pontos 1 e 5 do painel; 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 23 
b) Ligar o amperímetro atendendo para a polaridade e conectado em série ao circuito – observe 
o procedimento para definição da escala a ser utilizada; 
c) Variar a tensão de alimentação da fonte iniciando-se em 0,0 V até 3,0 V DC em passos de 0,5 
V DC; 
d) Para cada valor da tensão de alimentação meça o valor da corrente do circuito, posição do 
seletor e a incerteza da medição; 
e) Monte a tabela com os valores de tensão x corrente. 
Repita o mesmo procedimento substituindo o Resistor pelo Diodo 
compreendida entre os pontos 11 e 12 do painel e passando pelo 
interruptor montado entre os terminais A e B. Observe a 
polaridade do amperímetro e ajuste o seletor da escala para 10 A 
CC no mínimo e varie a tensão de alimentação de 0,0 a 3,5 V DC. 
Lembre que para efetuar a leitura o interruptor instalado entre os 
terminais A e B deve estar pressionado. 
Faça as seguintes ações e responda as seguintes questões: 
a) Construa os gráficos V (tensão) versus I (corrente) usando o resistor e o diodo. Utilize papel 
milimetrado. 
b) Classifique as figuras geométricas obtida em cada gráfico; 
c) Qual o significado físico da declividade do gráfico V versus I? 
d) Qual a relação existente entre a ddp aplicada ao resistor e a corrente I que por ele circula? 
e) Obtenha o coeficiente angular m, do gráfico do resistor, assumindo V = m I através de ajuste 
linear. Compare a faixa de incerteza do coeficiente angular (m), obtido do ajuste, e o valor 
nominal com sua incerteza típica para o resistor. 
4.6 DADOS MEDIDOS 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 24 
 
 
 
 
 
 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 25 
Experimento 5: Associação de Resistores 
 
5.1 OBJETIVOS 
Ao término desta atividade o aluno deverá ser capaz de determinar a resistência equivalente de um 
circuito série e em paralelo dentro das faixas de incerteza apuradas e verificar as regras aplicáveis 
quanto à tensão e corrente aplicada à cada componente do circuito. 
5.2 DOCUMENTOS AUXILIARES 
Apresentação Conceitos de Conhecimentos Científicos 
Apresentação Erros e Incertezas 
Apresentação Unidade de Medidas 
Apresentação Instrumentos de Medição: Conceitos Básicos 
Apresentação Instrumentos de Medição: Multímetros 
Apresentação Técnicas de Montagem de Relatórios 
5.3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
Existem vários casos cotidianos em que é preciso fazer uso de uma resistência maior ou menor do que 
a fornecida por um resistor. Porém, um único resistor às vezes não tem a capacidade de suportar a 
intensidade de corrente elétrica que deve atravessá-lo. Nesses casos, faz-se o uso de vários resistores 
ligados simultaneamente ao mesmo circuito. A esse conjunto de resistores assim interligados dá-se o 
nome de associação de resistores. Existem, basicamente, duas formas possíveis de conectar mais de 
um resistor em um circuito, são elas: em série e em paralelo. 
Em uma associação em 
série, dois ou mais 
dispositivos são ligados 
de forma que a corrente 
elétrica tenha um único 
caminho a seguir. A figura 
ao lado mostra o 
esquema de uma 
situação titica onde n 
resistores com resistências elétricas R1, R2, R3 ... Rn, cujos terminais A e B estão submetidos à 
ddp 𝑈𝐴𝐵, Seja I a intensidade de corrente elétrica que atravessa cada resistor da associação. Temos 
então as seguintes propriedades: 
a) Todos os resistores contidos no circuito serão percorridos pela mesma corrente elétrica. Isso 
acontece pelo fato de a corrente elétrica dispor somente de um caminho para fluir através do 
circuito. Sendo assim, para a corrente elétrica da associação em série, temos: 
i1= i2=i3=⋯=in=i 
b) A diferença de potencial nos terminais da associação em série é igual à soma das diferenças 
de potencial medidas entre os terminais de cada um dos resistores associados, isto é, a ddp 
total aplicada através de um circuito em série divide-se entre os dispositivos elétricos 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 26 
individuais, de modo que a soma das quedas de tensão nos resistores individuais é igual à ddp 
total mantida pela fonte. 
 
UAB= U1+U2+U3+⋯+Un 
 
c) A corrente elétrica que atravessa o circuito enfrenta a resistência do primeiro dispositivo 
resistivo, a resistência do segundo, a do terceiro, e assim por diante, de modo que a resistência 
total do circuito à corrente é a soma das resistências individuais que existem ao longo do 
circuito. Assim, podemos dizer que a resistência equivalente a uma associação em série de 
resistores é igual à soma das resistências dos resistores associados. 
 
Requivalente= R1+R2+R3+⋯+Rn 
 
Similarmente ao uso dos resistores em série, podemos instalar os resistores nos circuitos elétrico em 
paralelo que pode ser representado 
na figura ao lado. 
Observe que os resistores 𝑅1 , 𝑅2 e 
𝑅3 são alimentados pela mesma 
fonte de tensão V. Ou seja, 
V = V1 = V2 = V3 
Isso faz com que eles fiquem sujeitos 
à mesma diferença de potencial 
(ddp), mas são percorridos por correntes elétricas diferentes, que são proporcionais ao valor de cada 
um. Consideremos então que a corrente elétrica que atravessa os resistores tenha as respectivas 
intensidades𝐼1 , 𝐼2 e 𝐼3. Dessa forma, a intensidade I da corrente elétrica fornecida pela fonte é dada 
por: 
i = i1 + i2 + i3 
Aplicando a Lei de Ohm temos: 
𝐼1 = 
𝑉
𝑅1
 
𝐼2 = 
𝑉
𝑅2
 
𝐼3 = 
𝑉
𝑅3
 
I = 
𝑉
𝑅𝑒𝑞
 
Como i = i1 + i2 + i3 
Então 
 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 27 
Essa expressão é valida para qualquer que seja a quantidade de resistores associados em paralelo. 
Sendo assim, ela pode ser enunciada como “A resistência equivalente Req de um circuito que contém 
os n resistores, ligados em paralelo a uma fonte de tensão, é a soma do dos inversos das resistências 
desses resistores”. 
Temos então as seguintes propriedades: 
a) Todos os resistores contidos no circuito em paralelo serão submetidos à mesma tensão. Ou 
seja, 
V = V1 = V2 = V3 
b) Na associação de resistores em paralelo, a corrente que passa por cada resistor é 
inversamente proporcional à sua resistência (lei de Ohm), ou seja, 
𝐼1 = 
𝑉
𝑅1
 
𝐼2 = 
𝑉
𝑅2
 
𝐼3 = 
𝑉
𝑅3
 
c) Quando temos resistores em paralelo, a resistência equivalente é igual a soma do inverso das 
resistências individuais ou seja, 
 
Portanto na associação de resistores em paralelo, a resistência equivalente sempre é menor 
que a resistência de menor valor que o circuito apresenta. 
d) Quando um dos resistores da associação em paralelo queima, a corrente elétrica que circula 
nos demais componentes do circuito não é alterada. Em virtude dessa segunda propriedade, 
os circuitos elétricos residenciais e de iluminação pública são todos em paralelo. Se fossem 
em série, quando a lâmpada de um cômodo parasse de funcionar, todas as demais lâmpadas 
também parariam, pois isso impediria a passagem da corrente elétrica. 
5.4 MATERIAL 
Painel para Associações Eletroeletrônicas EQ082 
Multímetro Digital 
Fonte de Alimentação de Corrente Contínua Regulável 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 28 
Cabos 
Duas Pontas de Prova 
 
 
 
 
 
 
5.5 PROCEDIMENTOS 
 
a) Associação em série 
Os alunos deverão 
montar o circuito 
esquematizado ao 
lado. Para tanto 
faça a conexão dos 
bornes (5) com (6) e (2) com (3). O borne (1) deve estar ligado ao positivo da fonte e o borne (7) com 
seu negativo. Deverão ser efetuadas as seguintes atividades: 
a) Antes de conectar a fonte de alimentação ao circuito, através do código de cores, identificar o 
valor das resistências 𝑅1, 𝑅2 e 𝑅3 com as respectivas tolerâncias. 
b) Ainda com a fonte de alimentação desligada, com o multimetro em paralelo montado em cada 
resistor, selecione e anote a posição da chave seletora do multimetro para a faixa de 
resistência desejada. Fazer a medição da resistência de 𝑅1, 𝑅2 e 𝑅3 e sua incerteza individual. 
c) Ainda com a fonte de alimentação desligada, com o multímetro conectado em paralelo nas 
extremidades das resistências 𝑅1 e 𝑅3 (com as três ligadas em série como no esquema), 
selecione e anote a posição da chave seletora do multimetro para a faixa de resistência 
desejada (se a magnitude do sinal não é conhecida, selecione a maior faixa e então reduza 
até obter leitura satisfatória). Fazer a medição do valor da resistência do conjunto ( 𝑅𝐸𝑄 ) 
anotando a incerteza da medição. 
d) Com o multímetro em paralelo com a fonte, verifique a tensão entre os pontos (1) e (7), 
selecione e anote a posição da chave seletora do multimetro para a faixa de tensão desejada 
(se a magnitude do sinal não é conhecida, selecione a maior faixa e então reduza até obter 
leitura satisfatória). Ligue a fonte de alimentação em 5 V DC. Faça a leitura da tensão da saída 
da fonte e anote a incerteza da medição. 
e) Com o multimetro montado em paralelo em cada resistência, selecione e anote a posição da 
chave seletora do multimetro para a faixa de tensão desejada (se a magnitude do sinal não é 
conhecida, selecione a maior faixa e então reduza até obter leitura satisfatória). Fazer a 
medição da tensão aplicada individualmente em cada resistência 𝑅1, 𝑅2 e 𝑅3 e sua incerteza 
individual. 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 29 
f) Desligue a fonte de alimentação (não zere a mesma) e desconecte o multimetro para efetuar 
as medidas de corrente. Advertência: Nunca aplique tensão aos terminais de entrada do 
multímetro quando selecionar através da chave seletora a faixa de corrente. 
g) Para que a corrente circule pelo 
amperímetro será necessário abrir o 
circuito (desfazendo a conexão do 
elemento a ser medido). Selecione a 
maior faixa do amperimettro, insira o 
amperímetro em série antes do resistor 
𝑅1 como mostrado no esquema ao lado. 
Confira com o professor, ligue a fonte e 
faça a leitura da corrente selecionando a escala adequada no multimetro e anote o valor da 
incerteza da medição. 
h) Repita o procedimento para fazer as medições da corrente antes dos resistores 𝑅2 e 𝑅3 
desligando a fonte de alimentação para fazer a conexão do multimetro como mostrado no 
esquema. 
Responda as seguintes questões: 
- Calcular o valor teórico e compare com o valor obtido para ( 𝑅𝐸𝑄 ) considerando as incertezas 
individuais. 
- Podemos afirmar que a resistência equivalente do circuito é a soma das resistências individuais? 
Considere as incertezas envolvidas. 
- Podemos afirmar que a soma das tensões aplicadas em cada resistência é igual à tensão fornecida 
pela fonte de alimentação? Considere as incertezas envolvidas. 
- Podemos afirmar que as correntes que atravessam cada resistor são as mesmas? Considere as 
incertezas envolvidas. 
- Se as lâmpadas da iluminação pública de uma cidade fossem ligadas em série o que aconteceria 
com as demais se alguma queimasse? 
b) Associação em paralelo 
Os alunos deverão montar o circuito esquematizado ao lado 
ligando os bornes (1), (2) e (3) no polo positivo da fonte e os 
bornes (5), (6) e (7) no borne negativo da fonte. Deverão 
ser efetuadas as seguintes atividades: 
a) Com a fonte de alimentação desligada e com o 
multimetro em paralelo montado nos pontos (3) e (7), 
selecione e anote a posição da chave seletora do 
multimetro para a faixa de resistência adequada. 
Fazer a medição da resistência equivalente da união 
em paralelo de 𝑅1, 𝑅2 e 𝑅3 e a incerteza individual 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 30 
b) Com o multímetro em paralelo com a fonte, verifique a tensão entre os pontos (3) e (7), 
selecione e anote a posição da chave seletora do multimetro para a faixa de tensão desejada 
(se a magnitude do sinal não é conhecida, selecione a maior faixa e então reduza até obter 
leitura satisfatória). Ligue a fonte de alimentação em 5 V DC. Faça a leitura da tensão entre os 
pontos e anote a incerteza da medição. 
c) Com o multimetro ajustado como amperímetro e colocado inicialmente em série entre o ponto 
(7) e o borne negativo da fonte anote a corrente que passa por esse ponto. Faça a leitura, 
anotando a posição da chave seletora e a incerteza. Lembre-se de desligar a fonte para 
fazer essa montagem. 
d) Com o multimetro ajustado como amperímetro e colocado inicialmente em série entre o ponto 
(3) e o borne positivo da fonte anote a corrente que passa por esse ponto. Faça a leitura, 
anotando a posição da chave seletora e a incerteza. Lembre-se de desligar a fonte para 
fazer essa montagem. 
Responda as seguintes questões: 
- Calcular o valor teóricoe compare com o valor obtido para ( 𝑅𝐸𝑄 ) considerando as incertezas 
individuais. Podemos afirmar que a resistência equivalente do circuito é a soma dos inversos das 
resistências individuais? Considere as incertezas envolvidas. 
- Podemos afirmar que na associação de resistores em paralelo, a corrente que passa pelo conjunto 
de resistores é inversamente proporcional à sua resistência (lei de Ohm)? Considere as incertezas 
envolvidas. 
- Podemos afimar que a soma das correntes que passam por cada resistor é igual a corrente que 
passa pela fonte? Como isso pode ser afirmado? 
- Podemos afirmar que as tensões aplicadas em cada resistência é igual à tensão fornecida pela fonte 
de alimentação? Como isso pode ser afirmado? 
- Podemos afirmar a resistência equivalente sempre é menor que a resistência de menor valor que o 
circuito apresenta? Considere as incerteza envolvidas. 
- Podemos afirmar que eliminando uma das resistências do circutiro a corrente que atravessa os 
demais não é afetada? Considere as incertezas envolvidas. 
- Ao se ligar as lâmpadas da iluminação pública de uma cidade em paralelo o que aconteceria com as 
demais se alguma queimasse? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 31 
5.6 DADOS MEDIDOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 32 
 
 
 
 
 
 
 
 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 33 
Experimento 6: Associação de Capacitores 
 
6.1 OBJETIVOS 
Ao término desta atividade o aluno deverá ter competência para medir a capacidade de um capacitor, 
associar capacitores em série e em paralelo, medir e calcular a capacitância equivalente de uma 
associação de capacitores. 
6.2 DOCUMENTOS AUXILIARES 
Apresentação Conceitos de Conhecimentos Científicos 
Apresentação Erros e Incertezas 
Apresentação Unidade de Medidas 
Apresentação Instrumentos de Medição: Conceitos Básicos 
Apresentação Instrumentos de Medição: Multímetros 
Apresentação Técnicas de Montagem de Relatórios 
6.3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
Em geral, os circuitos elétricos e 
eletrônicos são constituídos de 
vários componentes, associados 
de diferentes maneiras. Uma 
forma simples de abordar esse 
tipo de problema é considerar a 
associação dos componentes de 
um mesmo tipo. Veremos agora 
como tratar a associação de 
capacitores. 
Capacitores são dispositivos 
elétricos capazes de 
armazenarem cargas elétricas. 
Também são conhecidos por 
condensadores. Os capacitores 
são constituídos de placas paralela e planas (armaduras) positiva e negativa e um dielétrico (isolante) 
presente entre elas. 
A capacitância de um capacitor pode ser calculada pela razão da carga do capacitor acumulada pela 
sua diferença de potencial elétrico (ddp) entre suas armaduras. Matematicamente é expressa por: 
C=Q/V 
Onde; 
 Q -> carga do capacitor armazenada, no SI dada por Coulomb (C) 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 34 
 V -> Diferença de potencial elétrico, no SI dado por Volts (V) 
A Razão Coulomb/Volt é denominada de Faraday. 
Então; 
1 Coulomb/volt= 1 Faraday 
Os capacitores podem ser associados visando uma capacitância específica. As associações podem 
ser de três formas específicas; Série, paralela ou mista. 
 
 
A associação em paralelo é ilustrada na figura ao lado, para o caso de 
dois capacitores. O que caracteriza esse tipo de associação é a 
igualdade de potencial entre as placas dos capacitores. Na ilustração, 
as placas superiores estão com o mesmo potencial, dado pelo pólo 
positivo da bateria. Da mesma forma, as placas inferiores estão com o 
mesmo potencial negativo. Portanto, as diferenças de potencial são 
iguais, i.e., V1 = V2 = V. 
Quando os capacitores são ligados em paralelo a ddp da associação é a mesma para todos os 
capacitores. Portanto 
V=constante 
Portanto a carga em cada capacitor é expressa por; 
Se, C=Q/V 
Isolando “Q”,temos que; 
Q1=C1.V,Q2=C2.V,Q3=C3.V 
Como Q=Q1+Q2+Q3, percebemos que Ceq.V=C1.V+C2.V+C3.V 
Portanto a capacitância equivalente (Ceq) é dada por; 
 
No caso da associação em série é fácil concluir que são iguais as cargas acumuladas nas placas de 
todos os capacitores. Então, se as cargas são iguais, mas as capacitâncias são diferentes, então os 
potenciais também serão diferentes. Portanto, 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 35 
Q1 = Q2 = Q = C1V1 = C2V2 
 
 
 
 
 
 
Portanto, 
 
6.3.1 Multímetro – Função Capacimetro 
O jeito mais comum de se medir capacitância é usando circuitos em ponte. Não apenas capacitância, 
outras grandezas elétricas podem ser medidas usando este tipo de circuito, como a famosa ponte de 
Wheatstone mede resistência elétrica. De forma geral, circuitos em ponte usam resistores, capacitores 
e indutores para comparar a grandeza desconhecida (neste caso, capacitância) com os valores já 
conhecidos presentes no circuito. As mais comuns, no caso de capacitância, são as pontes de 
resistência-capacitância em série, pontes de resistência-capacitância em paralelo, ponte de Wien e 
ponte de Shering . 
A medição é realizada quando a diferença de potencial medida entre os ramos da ponte é nula, caso 
em que se diz que o circuito está balanceado. Nesta situação, o valor da grandeza a ser medida é 
proporcional ao valor conhecido . 
Nos modelos com ponte de resistência-capacitância em série, 
como mostrado na figura ao lado, é efetuado uma montagem 
para comparar a capacitância desconhecida com uma 
conhecida, usando como modelo (para a capacitância 
desconhecida) um capacitor puro Cx e um resistor Rx. 
Geralmente, este tipo de ponte é utilizada quando Rx é 
relativamente grande, i.e., há pequenas perdas de corrente . 
As relações que determinam a capacitância e resistência desconhecidas para este circuito são, quando 
o circuito estiver balanceado (V=0), 
 
e 
. 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 36 
Nos modelos com ponte de resistência-capacitância em 
paralelo é bastante similar ao anterior e é representado na 
figura ao lado. A diferença é que o modelo para a capacitância 
desconhecida é um capacitor puro em paralelo com um 
resistor, o que torna esta ponte mais apropriada para medir 
capacitâncias com baixa resistência equivalente, ou seja, com 
grandes perdas de corrente. 
Quando balanceado, as relações para capacitância e resistência desconhecidas deste circuito são 
 
e 
. 
Nos modelos com ponte de Wien é utilizado uma espécie de 
"combinação" das duas pontes anteriores. Na verdade, ela tem 
sua maior aplicação na determinação da frequência em circuitos 
oscilatórios do tipo RC [2] . Isso se torna claro ao se examinar as 
relações do circuito (válidas para V=0): 
 
Ponte de capacitância de Wien. 
 
 
que podem ser compreendidas como um sistema de três equações com três variáveis, Rx, Cx e ω2. 
Já os modelos com ponte de Schering, como mostrado na 
figura ao lado, são especialmente importantes para 
aplicações onde altas tensões e/ou altas frequências de 
operação são necessárias. Suas relações são(para V=0) 
 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 37 
Ponte de Shering. 
. 
Em geral, utiliza-se este circuito fazendo as capacitâncias C2 e C3 variáveis e as resistências R2 e R3 
fixas. 
Observações sobre o Uso do Medidor: 
- Para evitar danos ao instrumento em teste ou ao dispositivo em teste, desconecte a 
alimentação do circuito e descarregue todos os capacitores antes de efetuar a medida. Utilize a 
função de medida de tensão DC para confirmar que o capacitor esteja descarregado. O aparelho é 
ligado ao acionar-se a tecla “POWER”. 
- Para o teste de capacitores com polaridade, conecte a ponta de prova da entrada COM ao lado 
positivo e a ponta de prova da entrada mA ao lado negativo. Tenha a mesma cautela se usar o 
adaptador. 
- Pode-se levar um tempo maior ao testar capacitores de valores alto, na faixa de 200μF. 
6.4 MATERIAIS 
Painel para Associações Eletroeletrônicas EQ082 
Fonte de Alimentação de Corrente Contínua Regulável 
Multímetro Digital ET2042C 
Cabos 
Duas Pontas de Prova 
 
 
 
6.5 PROCEDIMENTOS 
a) Associação em paralelo 
a) Os alunos deverão montar o circuito 
esquematizado ao lado ligando os bornes 
(17) e (18) da placa de associações EQ082 
ao multimetro ajustado na função 
capacimetro, conforme mostrado na figura 
ao lado. Lembrar de começar as leituras 
com a maior escala. 
b) Fazer a medição do capacitor C1 anotando 
a posição da chave seletora e sua incerteza. 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 38 
c) Repetir esse procedimento ligando agora o capacimetro nos bornes (23) e (16) anotando a 
posição da chave seletora e sua incerteza. 
d) Monte uma associação de capacitores em 
paralelo unindo os pares de bornes (18) com (16) 
e (17 com (23). A figura ao lado representa a 
ligação em paralelo com os capacitores C1 e C2. 
e) Conecte o capacimetro aos bornes (17) e (18) e 
anote o valor da capacitância equivalente do circuito montado, cuidando de selecionar a faixa 
do capacimetro adequada e anotando a posição da chave seletora e a incerteza devida. 
Com os valores medidos calcule a capacitância equivalente baseado na teoria e compare com os 
valores medidos. Os valores são coerentes com o esperado? 
b) Associação em série 
a) Monte uma associação de capacitores em série unindo os 
pares de bornes (18) e (23) como mostrado na figura ao 
lado. 
b) Conecte o capacimetro aos bornes (16) e (17) e anote o 
valor da capacitância equivalente da associação. 
Com os valores medidos calcule a capacitância equivalente 
baseado na teoria e compare com os valores medidos. Os valores 
são coerentes com o esperado? 
6.6 DADOS MEDIDOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 39 
Experimento 7: Leis de Kirchhoff 
 
7.1 OBJETIVOS 
Verificar experimentalmente as Leis de Kirchhoff. 
7.2 DOCUMENTOS AUXILIARES 
Apresentação Conceitos de Conhecimentos Científicos 
Apresentação Erros e Incertezas 
Apresentação Unidade de Medidas 
Apresentação Instrumentos de Medição: Conceitos Básicos 
Apresentação Instrumentos de Medição: Multímetros 
Apresentação Técnicas de Montagem de Relatórios 
7.3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
Para a resolução de um circuito de corrente contínua (cc), com várias malhas, podemos aplicar dois 
princípios básicos de conservação. Esses princípios são traduzidos em uma forma mais prática através 
das leis de Kirchhoff: Lei das malhas e Lei dos nós. 
As Leis de Kirchhoff envolvem conceitos básicos para a análise e resolução de circuitos elétricos. 
Basicamente, um circuito elétrico é formado pela interligação de componentes elétricos ou elementos 
de circuitos. Assim, os circuitos aqui estudados, serão formados pela conexão de resistores e fontes 
de tensão e/ou corrente. Portanto, é necessário conhecer algumas definições a respeito das partes 
que compõem um circuito elétrico, e que estão indicadas na figura ao lado: 
a) NÓ: ponto onde dois ou 
mais elementos de 
circuitos têm uma conexão 
comum; 
b) RAMO: é um caminho 
único, contendo um 
elemento de circuito e que 
conecta um nó a outro nó qualquer; 
c) LAÇO: caminho fechado por onde possa fluir corrente; 
d) MALHA: é um laço que não contêm internamente outro laço. 
 
7.3.1 Lei das Malhas ou Lei das Tensões 
A soma das variações de potencial em um circuito fechado é nula. Isso 
decorre do fato do potencial ser uma função de ponto, pois ao completar 
um circuito e voltar ao mesmo ponto o potencial é o mesmo. Note na 
figura ao lado que, partindo do ponto a com potencial E e retornando ao 
mesmo ponto, devemos obter o mesmo potencial E. Para o circuito da 
figura pode-se então, escrever a Lei de Kirchhoff das Tensões como: 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 40 
 
Para a fonte de alimentação com sentido d → a, temos então 𝑉𝑎 - 𝑉𝑑 = +E e a corrente irá circular no 
sentido horário. Para o elemento resistência R, temos 𝑉𝑏 - 𝑉𝑎 = - 𝑉1. O sinal negativo se deve ao fato 
de haver uma queda de potencial ao atravessar o resistor. Para o elemento capacitor temos 𝑉𝑐 - 𝑉𝑏 = - 
𝑉2. O sinal negativo indica que a placa superior será carregada positivamente enquanto que a inferior 
terá carga negativa. Assim, o potencial em c é menor que em b de modo que haverá uma queda de 
potencial. A equação daLei de Kirchhoff fica: 
 
Ou então, 
 
Considerando-se que a tensão ou diferença de potencial (ddp) está relacionada à energia (J/C), e que 
energia é conservativa, temos que o lado esquerdo será a energia fornecida ao circuito, enquanto o 
lado 
direito será a energia dissipada no resistor somada com a energia acumulada no capacitor. Isto é 
justamente a lei de conservação de energia! A lei de malhas exemplificada acima vale tanto para um 
circuito de uma única malha como para um circuito de várias malhas, lembrando-se que neste caso a 
lei deve ser aplicada para cada malha isoladamente. 
7.3.2 Lei dos Nós ou das Correntes 
É essencialmente a lei de conservação de cargas: a 
soma algébrica das correntes em um nó é igual à zero. 
De outra forma, a soma das correntes que chegam a 
um nó é igual à soma das correntes que saem do 
mesmo. Para o circuito da figura ao lado, pode-se 
então, escrever a Lei de Kirchhoff das correntes como: 
 
7.4 MATERIAL 
Painel para Associações Eletroeletrônicas EQ082 
Multímetro Digital 
Fonte de Alimentação de Corrente Contínua Regulável 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 41 
Cabos 
Duas Pontas de Prova 
 
 
 
 
 
 
7.5 PROCEDIMENTOS` 
Os alunos deverão 
montar o circuito 
esquematizado ao 
lado. Para tanto 
faça a conexão dos 
bornes (5) com (6) e (2) com (3). O borne (1) deve estar ligado ao positivo da fonte e o borne (7) com 
seu negativo. 
a) Verificação da Lei das Malhas ou Lei das Tensões 
Deverão ser efetuadas as seguintes atividades: 
a) Antes de conectar a fonte de alimentação ao circuito, através do código de cores, identificar o 
valor das resistências 𝑅1, 𝑅2 e 𝑅3 com as respectivas tolerâncias. 
b) Ainda com a fonte de alimentação desligada, com o multimetro em paralelo montado em cada 
resistor, selecione e anote a posição da chave seletora do multimetro para a faixa de 
resistência desejada. Fazer a medição da resistência de 𝑅1, 𝑅2e 𝑅3 e sua incerteza individual. 
c) Ainda com a fonte de alimentação desligada, com o multímetro conectado em paralelo nas 
extremidades das resistências 𝑅1 e 𝑅3 (com as três ligadas em série como no esquema), 
selecione e anote a posição da chave seletora do multimetro para a faixa de resistência 
desejada (se a magnitude do sinal não é conhecida, selecione a maior faixa e então reduza 
até obter leitura satisfatória). Fazer a medição do valor da resistência do conjunto ( 𝑅𝐸𝑄 ) 
anotando a incerteza da medição. 
d) Ligue a fonte em 5 DC e com o multímetro em paralelo com cada resistência, selecione e anote 
a posição da chave seletora do multimetro para a faixa de tensão desejada (se a magnitude 
do sinal não é conhecida, selecione a maior faixa e então reduza até obter leitura satisfatória). 
Faça a leitura da tensão entre os terminais de cada resistor e anote a incerteza da medição. 
e) Faça o mesmo procedimento medindo a tensão entre os terminais (1) e (7) – que será igual a 
tensão gerada pela fonte. 
f) Deslique a fonte de alimentação. Insira o amperímetro em série (abra o circuito) após a fonte 
de alimentação e escolha a faixa adequada. Ligue a fonte de alimentação nos mesmos 5 V 
DC e faça a medição da corrente que circula no circuito, anotando a posição do seletor e a 
incerteza da medição. 
Responda as seguintes questões: 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 42 
a) Utilizando a Lei de Ohm calcule a ddp aplicada à cada componente considerando as incertezas 
envolvidas e compare a ddp teórica com os valores medidos considerando as incertezas 
envolvidas. Os valores são coerentes? 
b) A soma dos valores das ddp de cada componente é igual à tensão gerada pela fonte de 
alimentação considerando as incertezas envolvidas? 
c) Foi validado a Lei das Malhas ou Lei das Tensões? 
 
b) Verificando a Lei dos Nós ou das Correntes 
Os alunos deverão montar o 
circuito esquematizado ao lado, 
utilizando as mesmas resistências 
do procedimento anterior e 
deverão ser efetuadas as 
seguintes atividades: 
a) Deslique a fonte de 
alimentação. Insira o amperímetro em série (abra o circuito) após a fonte de alimentação e 
escolha a faixa adequada (se a magnitude do sinal não é conhecida, selecione a maior faixa e 
então reduza até obter leitura satisfatória). Ligue a fonte de alimentação nos mesmos 5 V e 
faça a medição da corrente que circula no circuito, anotando a posição do seletor e a incerteza 
da medição. 
b) Faça a mesma verificação das correntes que circulam em cada resistor instalando o 
amperimetro entre os pontos (1) e (2), entre (2) e (3), entre (5) e (6) e entre (6) e (7). Desligue 
a fonte para fazer a instalação do amperimetro antes de cada medição. Selecione e anote a 
posição da chave seletora do multimetro para a faixa de tensão desejada (se a magnitude do 
sinal não é conhecida) e faça as medições anotando a incerteza da medição. 
Responda as seguintes questões: 
a) Podemos afirmar que a corrente que circula pela fonte de alimentação é igual a soma das 
correntes que circula nos resistores? Considere as incertezas envolvidas. 
b) Foi validado a Lei dos Nós ou das Correntes? Justifique sua resposta. 
 
7.6 DADOS MEDIDOS 
 
 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 43 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 44 
Experimento 8: Capacitor de Placas Paralelas 
 
8.1 OBJETIVOS 
Ao final do experimento o aluno terá condições de conceituar capacitância de um capacitor de placas 
paralelas e determinar a dependência entre a distância entre as placas de um capacitor e sua 
capacitância. 
8.2 DOCUMENTOS AUXILIARES 
Apresentação Conceitos de Conhecimentos Científicos 
Apresentação Erros e Incertezas 
Apresentação Unidade de Medidas 
Apresentação Instrumentos de Medição: Conceitos Básicos 
Apresentação Instrumentos de Medição: Multímetros 
Apresentação Técnicas de Montagem de Relatórios 
8.3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
Em circuitos eletrônicos alguns componentes necessitam 
que haja alimentação em corrente contínua, enquanto a 
fonte está ligada em corrente alternada. A resolução deste 
problema é um dos exemplos da utilidade de um capacitor. 
Este equipamento é capaz de armazenar energia potencial 
elétrica durante um intervalo de tempo e ele é construído 
utilizando um campo elétrico uniforme. Um capacitor é 
composto por duas peças condutoras, chamadas armaduras 
e um material isolante com propriedades específicas 
chamado dielétrico. 
Para que haja um campo elétrico uniforme é necessário que haja uma interação específica, limitando 
os possíveis formatos geométricos de um capacitor, assim alguns exemplos de capacitores são os do 
tipo plano e o cilíndrico. 
O capacitor plano é um dispositivo feito por duas placas de metal que precisam necessariamente ser 
iguais e planas, ter o mesmo tamanho e estar próximas uma da outra. Entre elas é colocado o dielétrico, 
um isolante. O cálculo do capacitor plano é representado pela equação: 
 
Onde: 
C = capacitância do capacitor plano 
ɛ = permissividade do meio 
A = área das placas 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 45 
 
d = distância entre as placas 
A permissividade do meio tem o mesmo valor da permissividade do vácuo, ou seja: 
ɛ = 𝜖0 K 
𝜖0 = 8,8 . 10-12 F/m 
A relação existente entre as constantes de permissividade do meio e do vácuo é dada pela expressão: 
 
Quando houver a necessidade de se aumentar a capacitância do capacitor plano, é indispensável: 
 
• Aumentar a área das placas (armaduras) 
• Aproximar as placas (armaduras) 
• Colocar entre as placas um dielétrico com maior constante dielétrica 
Quando o capacitor plano é ligado a um gerador elétrico, esse capacitor se eletriza de forma a 
estabelecer um campo elétrico, cuja representação matemática é dada pela equação: 
 
Nesse caso, a diferença de potencial entre as 
armaduras é representada pela letra U. 
E = Campo elétrico 
d = distância entre as placas 
8.4 MATERIAIS 
Base com as placas circulares EQ065D 
Paquímetro 
Multímetro Digital ET2042C 
Cabos 
Duas Pontas de Prova 
8.5 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
- Faça a montagem conforme a figura conectando os dois 
bornes do capacitor paralelo ajustando o multímetro para a 
escala de medição de capacidade. 
- Faça a medição do diâmetro das placas anotando as 
incertezas envolvidas. 
 
 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 46 
 
 
 
 
 
 
 
- Posicione o carro móvel na base 
metálica e aproxime-o lentamente na 
direção do carro fixo, deixando a 
distância entre as placas em 0,001 m 
medida através da escala gravada na 
base. 
- Anote o valor da capacitância com o 
multímetro anotando as incertezas 
envolvidas. 
- Repita o procedimento aumentando a distância em incrementos de 0,001 m até a distância de 
0,010 m. 
Com base nas medições responda: 
- O que acontece com a capacitância quando a distância entre as placas diminui? Justifique sua 
resposta. 
- Faça o gráfico da capacitância em relação à distância. Que tipo de curva é obtida neste experimento? 
É condizente com o esperado? Justifique sua resposta. 
- Calcule a área da placado capacitor e calcule a capacitância (C) para uma distância de d = 0,001m, 
tendo o ar como dielétrico, sendo que εar = 8,9048x10-12 𝐶2 /N𝑚2 . Compare o resultado com a 
capacitância encontrada experimentalmente. Comente o resultado. 
8.6 DADOS MEDIDOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 47 
 
 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 48 
Experimento 9: Descarga Elétrica 
 
9.1 OBJETIVOS 
Ao final do experimento o aluno terá condições de: a) entender o conceito de carga elétrica; b) 
descrever e entender o fenômeno da geração de cargas elétricas em um gerador do tipo Van der 
Graaff; c) entender o fenômeno da descarga elétrica e o mecanismo de transporte de cargas na 
atmosfera e; d) reconhecer a importância da pressão e da distância entre os eletrodos na capacidade 
de condução elétrica num gás 
9.2 DOCUMENTOS AUXILIARES 
Apresentação Conceitos de Conhecimentos Científicos 
Apresentação Erros e Incertezas 
Apresentação Unidade de Medidas 
Apresentação Instrumentos de Medição: Conceitos Básicos 
Apresentação Técnicas de Montagem de Relatórios 
9.3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
Os átomos da matéria são formados de uma grande quantidade de partículas. Dentre elas as mais 
conhecidas são o próton (carga positiva), o elétron (carga negativa) e o nêutron (carga nula). Quando 
o número de prótons em um átomo é igual ao número de elétrons, este permanece neutro. Pode-se 
estender este raciocínio à matéria em geral. Esta condição é chamada de Equilíbrio Eletrostático. 
No entanto, este equilíbrio pode ser desfeito. Isto é possível a partir de um processo chamado de 
Eletrização, que pode ocorrer de três maneiras: atrito, contato e indução. Para reproduzir estes 
processos é utilizado um equipamento 
chamado Gerador de Van de Graaff ou eletrostático 
de correia. 
Este equipamento foi desenvolvido pelo Engenheiro 
americano Robert Jemison Van de Graaff (1901 – 
1967) que, motivado por uma conferência que 
assistira de Marie Curie, passou a se dedicar a 
pesquisas no campo da Física Atômica. Uma das 
consequências destes estudos é a construção do 
gerador que leva seu nome, o qual teve aplicação 
direta em várias áreas do conhecimento como na 
medicina e na indústria. 
Esse equipamento funciona com um motor que 
movimenta uma correia isolante que passa por duas 
polias, uma delas acionada por um motor elétrico 
que faz a correia se movimentar. A segunda polia 
encontra-se dentro da esfera metálica oca. Através de pontas metálicas a correia recebe carga elétrica 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 49 
de um gerador de alta tensão. A correia eletrizada transporta as cargas até o interior da esfera metálica, 
onde elas são coletadas por pontas metálicas e conduzidas para a superfície externa da esfera. 
O Gerador de Van de Graaff possui duas esferas metálicas imersas no ar atmosférico, que são 
submetidas a uma diferença de potencial na ordem de 240.000 volts. Estas esferas, denominadas 
eletrodos, são conectadas ao gerador eletrostático e afastadas entre si de uma distância d. A cabeça 
esférica do gerador funciona como um eletrodo denominado cátodo (eletrodo negativo), sua base 
inferior (sem ligação terra) é o eletrodo denominado ânodo (eletrodo positivo). 
Alguns fatores influenciam a condutividade de um gás: 
a) Diminuindo a pressão, a condutividade elétrica do gás aumenta; 
b) A condutividade de um mesmo gás depende da pressão a que está submetido para se 
enquadrar como condutor ou isolante; 
c) Para uma pressão fixa, diminuindo a distância entre os eletrodos, a capacidade do gás se 
tornar condutor aumenta; 
d) Sob a mesma pressão, a condutividade de um mesmo gás depende da distância entre os 
eletrodos nele imersos para se enquadrar como condutor ou isolante. 
Geralmente, pressões de uma ou mais atmosferas são consideradas pressões altas e tipicamente nos 
experimentos com o Gerador de Van de 
Graaff em ar atmosférico, consideramos 
o experimento realizado sob pressão 
alta. Vale ressaltar que gases, 
condutores de terceira espécie, não 
observam a lei de Ohm e, dependendo 
das condições de pressão e distância 
entre os eletrodos, podem ser 
condutores ou isolantes. 
9.4 MATERIAIS 
- Um gerador eletrostático do tipo Van 
der Graaff EQ047C (400 kV) 
- Uma esfera metálica com bastão 
- Uma conexão com pinos banana 
- Base com as placas circulares EQ065D 
- Vela 
- Torniquete elétrico com pivô 
- Lâmpada fluorescente 
 
 
 
 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 50 
9.5 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
- Execute a montagem conforme a figura ao lado. 
- Ligue o bastão de testes ao gerador (o mesmo 
possui na cúpula uma entrada para este 
experimento). 
- Ligue a chave, no painel frontal e gire o botão de 
velocidade para a aceleração máxima. Regule a 
pressão das palhetas sobre a correia de borracha, 
aumentando o atrito, sem que esta pare de se 
movimentar, conforme figura abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
- Após ligado, aproxime (sem encostar) o bastão de testes do gerador. Para maximizar o efeito visual 
do experimento, é interessante que, durante a sua ocorrência, o local esteja escuro. 
Com base no observado responda as seguintes questões: 
a) O que se entende por campo 
elétrico? 
b) Por que dizemos que o campo 
elétrico é um campo 
conservativo? 
c) Explique o processo de 
formação e acúmulo de cargas 
no gerador eletrostático, 
baseado na figura ao lado. 
Explique a função de cada um 
dos itens numerados na figura. 
d) Descreva e explique o 
fenômeno ocorrido ao se 
aproximar a esfera metálica da 
cúpula do gerador eletrostático. 
Justifique o fato da mistura 
gasosa envolvente (ar atmosférico) passar de isolante para condutora de eletricidade e faça 
uma comparação com o fenômeno dos relâmpagos que ocorrem durante uma tempestade. 
TEXTOS DE LABORATORIO PARTE 2 CCE0479 FÍSICA EXPERIMENTAL III AGOSTO/2015 51 
e) Justifique o ruído e a cor azulada verificada durante a descarga elétrica ocorrida no ar. 
f) Qual é o sentido do raio azulado produzido (da cúpula para o bastão ou do bastão para a 
cúpula)? 
g) Explique o movimento de cargas durante a produção da descarga elétrica. 
h) Como denominamos o ruído e o clarão de cor azulada que surgem durante a descarga quando 
o fenômeno ocorre na natureza? 
i) No momento em que o gás deixa de ser isolante, o campo elétrico possui um certo valor entre 
os eletrodos. Como denominamos o maior valor que o campo elétrico E pode assumir sobre 
um material isolante, sem que este material conduza a eletricidade? 
j) Justifique o ocorrido em termos da Lei de Coulomb (a intensidade da força elétrica de interação 
entre cargas puntiformes é diretamente proporcional ao 
produto dos módulos de cada carga e inversamente 
proporcional ao quadrado da distância que as separa). 
- Aproxime uma lâmpada fluorescente da esfera metálica como 
mostrado na figura, sem toca-la, como mostrado na figura ao lado. 
 E responda as questões: 
k) Descreva o que acontece e justifique sua resposta em 
termos do funcionamento de uma lâmpada fluorescente, 
- Coloque o torniquete elétrico com pivô no topo da esfera metálica 
e observe o que irá acontecer. Responda as seguintes questões: 
l) Descreva o que acontece e justifique