Experiencia-2-CURVAS-CARACTERÍSTICAS-DE-RESISTORES-Copia

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
CENTRO DE CIÊNCIAS FÍSICAS E MATEMÁTICAS
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
QMC5123 – FÍSICA EXPERIMENTAL II
 PROF. PAULO RIBEIRO
EXP. II - CURVAS CARACTERÍSTICAS DE RESISTORES
Marília Cavenaghi
Paola Crocomo
William Demos
Florianópolis, 26 de março de 2015.
Introdução
Circuito elétrico, pode ser denominado como um conjunto de caminhos que permitirá a passagem da corrente elétrica. Sendo que é composto por componentes como resistores, capacitores, diodos, etc, sendo estes ligados a uma fonte de tenção. 
Os resistores, foco de estudo deste experimento, nada mais são do que dispositivos com capacidade de transformar a energia elétrica em energia térmica, sendo que no circuito elétrico oferecem certa oposição à passagem da energia elétrica, sendo chamada de resistência elétrica, com sua unidade expressa em ohm.
Os resistores podem ser classificados em duas classes:
Ôhmicos: são aqueles, que de certa forma, obedecem a lei de Ohm, isto é, a corrente que percorre o resistor é proporcional a voltagem que é aplicada sobre o circuito, logo podem ser expressos pela Equação 1 e o gráfico resultante possui um perfil linear
 Equação 1
Não-Ôhmicos: são aqueles que não obedecem a lei de Ohm, isto é, ao de aplicar um ddp no resistor varia-se a intensidade da corrente, mas de forma não proporcional. 
Para realizar um estudo sobre como se comportam as curvas dos gráficos de corrente versus tensão, montamos um circuito contendo uma fonte de energia e um resistor. Para que o amperímetro possa ler a corrente presente no circuito, ele deve ser introduzido como parte deste circuito, entre o resistor e a fonte, para que a corrente elétrica passe por ele. E o voltímetro pode ser ligado em qualquer etapa, de maneira externa, para ser medida a tensão do circuito.
Variando a tensão aplicada no circuito, medimos a cada valor de tensão, um valor de corrente, para ver como diferentes resistores se comportam com essa variação da voltagem.
Questionário
a) 
	b)
 → 
Linearizando: 
 (variável dependente) 
 (variável independente)
 (coeficiente linear)
 (coeficiente angular)
Usando mínimos quadrados temos: 
 
 
 → 
 
	c) 
Lâmpada:				 
 
 
NiCr: 
 
 
Para a lâmpada notamos que , ou seja, o valor da resistência não é constante e é crescente com o aumento da voltagem aplicada. Logo a resistência da lâmpada tem uma relação de proporcionalidade direta com a voltagem. Já para o resistor NiCr obtemos que , que é igual ao valor obtido para a resistência através do método dos mínimos quadrados. Percebemos que esse valor é praticamente constante e que permanece o mesmo com o aumento da voltagem. 
a) 
	
b) Pela curva apresentada no gráfico de i em função de V do VDR, notamos que a resistência é altamente dependente da tensão.
a) 
	b) 
Linearização:
 → 
 
 
 
Tomando dois pontos quaisquer não experimentais:
 
 
 
 
Tomando 
 
 → 
 
a) 
	b) No gráfico obtido pelos dados experimentais em T=29°C é possível observar que o PTC comporta-se como um resistor ôhmico até a tensão de 10,0V, pois até esse ponto ele independe da tensão e sua curva é linear. Para valores acima de 10,0V a intensidade da corrente elétrica começa a decair, uma vez que a tensão gera o aquecimento do material, aumentando sua resistência. Ao compararmos as curvas para T=29°C e T=50°C prova que quanto maior a temperatura do material e do meio, maior a resistência elétrica do mesmo.
Um resistor ôhmico é um resistor que obedece a Lei de Ohm, sua resistência não sofre influência da tensão aplicada e seu valor permanece constante. Dos resistores utilizados no experimento, o único que tem esse comportamento é o resistor de NiCr, uma vez que o valor de sua resistência permanece o mesmo do início ao fim, resultando num gráfico que relaciona a intensidade da corrente elétrica com a tensão aplicada cuja curva é linearmente crescente.
O PTC comporta-se segundo a Lei de Ohm à baixas tensões. 
A lâmpada não é um resistor ôhmico, uma vez que há uma grande variação da resistência entre os limites medidos.
O VDR também não se comporta como um resistor ôhmico porque sua resistência é altamente dependente da tensão aplicada.
No exercício 1 analisamos o comportamento de um resistor NiCr e da lâmpada, cujo material resistor é um filamento de tungstênio. O resistor NiCr é um resistor metálico e também ôhmico, pois como discutido anteriormente, sua resistência independe da tensão. Já a lâmpada não se comporta dessa forma, pois há variação do valor da resistência entre os limites de tensão medidos experimentalmente. A variação da resistência na lâmpada ocorre devido ao aumento da temperatura do material conforme a corrente elétrica percorrida aumenta, é justamente esse aumento da temperatura que gera a energia luminosa da lâmpada. Portanto, nem todos resistores metálicos são ôhmicos.
Conclusão
	Através dos gráficos de corrente versus tensão, o experimento permite caracterizar resistores como ôhmicos ou não-ôhmicos, a partir da observação da linearidade do gráfico, e da dependência de sua resistência com o aumento da tensão aplicada no circuito.
	Nem todos os resistores metálicos serão ôhmicos. Quando sua resistência variar com o aumento da tensão, prova que não segue a lei de Ohm. Um resistor de NiCr é ôhmico e resistores do tipo VDR e lâmpadas incandescentes não são ôhmicos. Já os resistores do tipo PTC comportam-se como ôhmico a baixas tensões, mas depois sua resistência passa a depender da tensão aplicada. 
	O experimento permite estudar os tipos de resistores de forma bem didática.