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Universidade Federal de Sergipe Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas Departamento de Física Laboratório de Física B Turma 08 1ª e 2ª Lei de Ohm Professor: Tiago Ribeiro Grupo: Amadeus Porto Douglas Nunes Glauber Correia Guilherme Novaes Matheus Alves Matheus de Carvalho São Cristóvão – SE 11 de novembro de 2014 Laboratório de Física B - 1º e 2º Lei de Ohm - Questões 1- Corrente elétrica é o movimento ordenado de cargas elétricas através de um condutor. Para estabelecer uma corrente elétrica é necessário um gerador de energia elétrica, um condutor em um circuito fechado e um elemento para utilizar a energia produzida pelo gerador. As cargas elétricas não podem ser criadas ou destruídas, na verdade elas são recicladas. 2- Resistividade elétrica é a medida de oposição de um material ao fluxo de corrente elétrica, quanto menor a resistividade de um material mais facilmente a corrente elétrica passa por ele. A resistividade elétrica depende de 4 fatores, temperatura que se encontra o material, o material que constitui o condutor, o comprimento e a área da seção transversal . 3- A resistência elétrica é uma propriedade que os materiais em geral têm, de dificultar o movimento dos elétrons. Sendo assim, a corrente elétrica tem sua intensidade reduzida naqueles materiais cuja resistividade é maior. Conhecida a resistividade de um material, pode-se criar um dispositivo, composto do respectivo material, que tenha um valor conhecido para a resistência elétrica. Assim sendo, pode-se controlar as respectivas intensidades das correntes elétricas que atravessam um determinado circuito eletrônico. A primeira lei de Ohm nos apresentou uma nova grandeza física, a resistência elétrica. A segunda lei de Ohm nos dirá de que fatores influenciam a resistência elétrica. De acordo com a segunda lei, a resistência depende da geometria do condutor (espessura e comprimento) e do material de que ele é feito. A resistência é diretamente proporcional ao comprimento do condutor e inversamente proporcional a área de secção (a espessura do condutor). Observe a figura abaixo. Constantan (0,2mm) Constantan (0,4mm) Cobre (0,2mm) Cobre (0,5mm) Ferro (0,2mm) Valor Tabelado 49x10^-8 49x10^-8 1,72x10^-8 1,72x10^-8 10x10^-8 Valor Medido 47,8x10^-8 50,75x10^-8 1,88x10^-8 2,0x10^-8 12,6x10^-8 Ajuste Linear Constantan 0,2mm Ajuste Linear Constantan 0,4mm: Ajuste Linear Cobre 0,2mm: Ajuste Linear Cobre 0,5mm: Ajuste Linear Ferro 0,2mm: 4- A segunda lei Ohm relata as grandezas que influenciam a resistência. Com equação característica , onde R é a resistência, a resistividade, o comprimento e A a área da secção transversal. Precebe-se que se for constante pode-se aumentar a resistência com a diminuição da área da secção transversal e aumentando o comprimento. Considerando e A constantes pode-se obter uma resistência elevada aumentando a resistividade, ou seja, alterando o material. Logo com o aumento ou diminuição das variáveis pode-se obter a resistência desejada com a manipulação das mesmas. 5- Como os resistores são componentes muito pequenos e os valores de suas resistências são muito pequenos é utilizado o código de cores para identificar os valores das resistências. Todas as resistências utilizadas estão dentro da tolerância estabelecidas pelo fabricante, que no nosso caso foi de 5%. Nominal (Ω) Multímetro (Ω) Ajuste 1º Lei de Ohm (Ω) Resistor 1 560±3 548,0±1,1 559,9±1,7 Resistor 3 22000±110 21830±1 22011,8±77,4 Resistor 2 1000±5 997,0±1,1 1005,0±6,1 Ajuste Linear Resistor 1: Ajuste Linear Resistor 2: Ajuste Linear Resistor 3: 6- Temos que a tensão elétrica é o produto da corrente elétrica com a resistência elétrica (V = I * R). Em um circuito simples, a resistência será a grandeza que irá determinar a corrente elétrica para uma determinada voltagem. Um aumento na resistência irá gerar uma diminuição na corrente, assim como se a resistência diminuir, a corrente irá aumentar. 7- Os resistores que obedecem a 1º Lei de Ohm são considerados como resistores ôhmicos, para esses resistores a corrente elétrica que os percorrem é diretamente proporcional a tensão aplicada, já os resistores não ôhmicos não obedecem essa lei, ou seja, a corrente elétrica que os atravessa não é diretamente proporcional a tensão aplicada. As resistências estudadas podem ser caracterizadas como ôhmicas, pois a medida que aumentávamos a tensão a corrente que as atravessava também aumentava, já o LED pode ser considerado ôhmico, pois a medida que a tensão aumentava a corrente não aumentava proporcionalmente. 8- LED é um diodo emissor de luz, cujo funcionamento é similar ao utilizado por chips de computadores. O LED é um diodo semicondutor que quando energizado emite luz visível, mas diferente das formas convencionais de emissão de luz (filamentos metálicos, descarga de gases e radiação ultravioleta) nos LED’s a transformação de luz se dá na matéria, sendo, devido a isto, designado estado sólido. O principal componente do LED é um chip semicondutor que é o responsável pela geração da luz. O LED estudado é do tipo componente bipolar, ou seja, possui terminais um anodo e o outro catodo. De forma que dependendo da orientação que for polarizado permite ou não a passagem de corrente elétrica, assim, emitindo ou não a luz.
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