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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ Campus Sulacap JOÃO LUIZ DUNHAM COSTA RAFAEL AVELLAR DA FONSECA RUAM FERREIRA DE AZEVEDO DANIEL HENRIQUE FERREIRA ANTUNES RESISTÊNCIA ELÉTRICA E LEI DE OHM Relatório apresentado ao professor Walace Pacheco, do curso de Graduação em Engenharia, Turma 3079 (4ªfeira 20:50), da Universidade Estácio de Sá Campus Sulacap Como requisito parcial para avaliação da Disciplina de Física Experimental 3. Rio de janeiro Março / 2019 INTRODUÇÃO A experiência realizada se trata da demonstração da relação entre a corrente elétrica e a tensão, quando as mesmas são aplicadas sobre um resistor, além de, elaborar um gráfico com a curva característica da relação tensão X corrente. Utilizando para tal os conceitos da Lei de Ohm e um multímetro, uma fonte de alimentação, um painel de associação de resistores. O objetivo da experiência acima é determinar o valor de uma resistência, utilizando o código de cores comercial; Determinar a tolerância do valor de uma resistência pelo código de cores; Determinar a relação entre a tensão e a corrente elétrica aplicadas sobre um resistor; Desenhar a curva característica V versus i de um resistor ôhmico e Identificar um resistor ôhmico. DESENVOLVIMENTO TEÓRICO Resistência Elétrica É a capacidade de um corpo de resistir a passagem de corrente elétrica, que depende de outros fatores como, por exemplo, os materiais utilizados. No sistema internacional a unidade adotada para esta grandeza é o Ohm. Também pode ser caracterizada como a dificuldade encontrada para que haja passagem de corrente por um condutor submetido a uma determinada tensão. Podemos definir condutância elétrica, como a facilidade que uma corrente tem em passar por um condutor submetido a determinada tensão, ou seja, é igual ao inverso da resistência elétrica. Objetos com alta condutância (e, por consequência, baixa resistência) são bons condutores, já os objetos com baixa condutância, t em alta resistência e sã o maus condutores. As correntes sempre existem enquanto há diferença de potencial entre dois corpos ligados por um condutor, a forma encontrada para que haja esta diferença de potencial, é a criação de geradores elétricos, que são constituídos de modo que haja tensão por um intervalo maior de tempo. Lei de Ohm Em 1827 o físico alemão Georg Simon Ohm deter minou a resistência elétrica ds condutores e verificou que para vários materiais, existia uma proporcionalidade entre a diferença de potencial e a corrente elétrica. Isso quer dizer que ao dobrarmos a voltagem aplicada a esse material, a intensidade de corrente elétrica também dobraria, ou seja, ela é constante, criando a primeira lei de Ohm: “Em um condutor ôhmico, mantido a temperatura constante, a intensidade de corrente elétrica é proporcional à diferença de potencial aplicada entre suas extremidades, ou seja, sua resistência elétrica é constante”. MATERIAL UTILIZADO - Uma fonte de alimentação; - Diversos resistores; - Um multímetro; - Quatro conexões com pinos banana/jacaré Uma fonte de alimentação DC de tensão variável; Um painel para associação de resistores; Uma chave liga-desliga; Um multímetro; Quatro conexões com pinos banana; RESULTADOS Inicialmente, identificamos o valor de cada resistor tendo como orientação o código de cores das normas internacionais IEC: indicamos o valor e a tolerância de cada resistor; medimos a resistência real do resistor e verificamos se a diferença apresentada se encontra dentro da tolerância informada pelo fabricante, conforme tabela 1(abaixo). Tabela 1 1 Faixa 2 Faixa 3 Faixa 4 Faixa Valor Indicado Tolerância Intervalo aceitável Valor medido Valor medido corresponde ao valor indicado R1 1 0 0 5% 10x10¹ 5%=0,5x10¹ 10±0,5x10¹ 98.8Ω Sim(aproximado) R2 1 2 00 5% 12x10² 5%=6x10¹ 12±6x10¹ 1.189.8Ω Sim(aproximado R3 5 6 00 5% 56x10² 5%=2,8x10² 56±2,8x10² 5.580Ω Sim(aproximado) R4 3 3 0 5% 16.5x10¹ 5%=8,25x10² 16,5±0,825x10¹ 326Ω Sim(aproximado) Logo após mantivemos a fonte desligada e ajustamos o potenciômetro da fonte para o mínimo, colocamos o multímetro na função miliamperímetro na escala de 200mA, ligamos a fonte de alimentação, regulamos a tensão da fonte para o valor de 0,5V, regulamos a corrente elétrica e anotamos o valor lido no miliamperímetro. Variamos o valor da tensão em 0,5V até atingir o valor de 3,0V(0,5;1,0;1,5;2,0;2,5 e 3,0). Com os valores obtidos na experiência, preenchemos a tabela 2, conforme abaixo e gráfico no papel milimetrado. Tabela 2 Tensão elétrica(V) Corrente elétrica(i) R=U/i 0,5 5,5 90Ω 1,0 10,1 99Ω 1,5 15,4 97Ω 2,0 20,6 97Ω 2,5 25,4 98Ω 3,0 30,8 97Ω resistência em Ω. CONCLUSÃO Nesse experimento foi constatada a relação entre a corrente elétrica e a tensão, quando as mesmas são aplicadas sobre um resistor. Foi construído um gráfico com a curva característica da relação tensão x corrente, utilizando os conceitos da Lei de Ohm (R=V/I), por onde pode-se inclusive inferir os próximos valores a serem medidos. A razão entre a ddp nos extremos pela intensidade de corrente elétrica que circula no condutor, representada pela letra R, é a resistência elétrica oferecida pelo condutor. É possível notar que apesar do aumento da tensão elétrica aplicada e da intensidade da corrente elétrica circulante, a resistência elétrica é constante, com uma pequena variação, porém dentro da tolerância de 5%. Desta forma, de acordo com figura geométrica obtida, uma reta linear e uniforme, pode-se afirmar que a resistência utilizada é do tipo ôhmica. -0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 0 0.01 0.02 0.03 TENSÃO (V) CORRENTE (mA) RESISTÊNCIA Linear (RESISTÊNCIA ) ANÁLISE Após observações e conclusões, responda as seguintes perguntas: Com os dados da tabela desenhe o gráfico V versus i, para este resistor, utilizando um papel milimetrado. Apresente os pontos experimentais e faça o ajuste da curva pelo método dos mínimos quadrados. R) No papel milimetrado. Qual é o comportamento matemático da curva desenhada? R) A figura geométrica obtida no gráfico é uma reta, pois o gráfico é de uma função linear. Qual é a relação existente entre a ddp aplicada ao resistor R1 e a corrente “i” que por ele circula? R) A ddp (tensão) é proporcional a corrente elétrica, isto é, ao elevarmos a tensão, a corrente elétrica também irá aumentar. A inclinação desta curva está associada a qual parâmetro avaliado? R) A inclinação da curva tensão (V) versus corrente (I) está R) associada ao parâmetro R= ∆V/ ∆I, onde, V = RxI.. Sendo R o Coeficiente angular da equação descrita. Existem resistores ôhmicos e não ôhmicos? Classifique o resistor R1 utilizado nesta atividade, justifique sua resposta? R) Sim, Resistor Ôhmico. Resistores em que a diferença de potencial(ddp) aplicado, é proporcional a corrente elétrica(i), são chamados ôhmicos,ou seja, obdecem a Lei de Ohm.
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