Relatório 01 - LEI DE OHM

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ 
 
 
 
 
 
 
ALAN MENDES RODRIGUES 
CAIO HENRIQUE NICOLETTI STECCA 
GLADSON VINICIUS FERREIRA BRAGA 
GLEISON DO CARMO SOARES DE MORAIS 
 
 
 
 
 
 
 
LABORATÓRIO 1: 
LEI DE OHM 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ITAJUBÁ 
 2019 
 
 
 
ALAN MENDES RODRIGUES 
CAIO HENRIQUE NICOLETTI STECCA 
GLADSON VINICIUS FERREIRA BRAGA 
GLEISON DO CARMO SOARES DE MORAIS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LABORATÓRIO 1: 
LEI DE OHM 
 
Relatório submetido à Professora Camila Paes 
Solomon como requisito parcial para aprovação 
na disciplina de Introdução à análise de 
circuitos experimental, do curso de graduação 
em Engenharia Elétrica da Universidade 
Federal de Itajubá. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ITAJUBÁ 
 2019 
 
 
 
RESUMO 
 
Este experimento consiste em aplicar a Lei de Ohm, utilizando as relações entre tensões e 
correntes elétricas. Para isso, foi necessário medir a resistência dos resistores, por meio do 
código das cores, e utilizando dos instrumentos de medidas elétricas, foi possível determinar a 
tensão e a corrente que passava no circuito. O principal resultados obtido com este trabalho foi 
que conforme a tensão do sistema aumentava, a intensidade da corrente também crescia, uma 
vez que a resistência permanecia constante. Dessa forma, pode-se concluir que o potencial 
elétrico e a corrente elétrica são diretamente dependentes 
 
Palavras-chave: Lei de Ohm. Resistência. Circuitos elétricos. Correntes elétricas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
1 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ....................................................................................4 
1.1 Lei de Ohm .........................................................................................................................4 
1.2 Resistores ............................................................................................................................4 
2 OBJETIVOS .......................................................................................................................6 
3 MATERIAIS UTILIZADOS ............................................................................................7 
4 PROCEDIMENTO METODOLÓGICO ........................................................................8 
5 RESULTADO E DISCUSSÃO .......................................................................................12 
6 CONCLUSÃO ..................................................................................................................13 
 REFERÊNCIAS ...............................................................................................................14 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
1 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
 
1.1 Lei de Ohm 
Embora os conhecimentos sobre eletricidade tenham sido ampliados, a Lei de Ohm 
continua sendo uma lei básica da eletricidade e eletrônica, por isso conhecê-la é de fundamental 
importância para o estudo e compreensão dos circuitos eletroeletrônicos. 
A lei de Ohm é aquela que estabelece uma relação entre tensão (V), corrente (I) e 
resistência (R). Assim, é uma das mais importantes e poderosas, “pois pode ser aplicada a 
qualquer circuito em qualquer escala de tempo, podendo ser aplica em circuitos de corrente 
contínua, circuitos de corrente alternada, circuitos digitais e de micro-ondas” (BOYLESTAD, 
2012, p. 85). 
Dessa forma, esta lei diz respeito que a corrente é proporcional à tensão aplicada e 
inversamente proporcional à resistência, tendo como fórmula: 
𝐼 = 𝑉/𝑅 (1) 
Segundo Boylestad (2012), a expressão acima permite inferir que, em uma resistência 
fixa, quanto maior a tensão aplicada nos terminais de um resistor, maior será a corrente, e que, 
em uma tensão fixa, quanto maior for uma resistência, menor será a corrente. 
Com isso, a corrente é uma reação à tensão aplicada e não o fator que coloca o sistema 
em movimento, sendo a diferença de potencial causadora da movimentação do sistema, com a 
resistência limitando a oposição deste movimento. Deste modo, aumentando-se a tensão 
aplicada, maior será a corrente do sistema. 
Manipulando a fórmula (1), verifica-se que a corrente elétrica é diretamente 
proporcional à tensão elétrica e inversamente proporcional à resistência elétrica entre os 
terminais do circuito, então: 
𝑉 = 𝑅 . 𝐼 (2) 
Infere-se, portanto, que a equação é linear, do tipo y = a.x, sendo o coeficiente angular 
dado pela resistência entre os terminais. 
 
1.2 Resistores 
Segundo Dorf e Svoboda (2009), resistores são componentes que têm por finalidade 
oferecer uma oposição à passagem de corrente elétrica por meio de seu material. A essa 
oposição damos o nome de resistência elétrica, que possui como unidade o ohm [Ω], sendo o 
inverso da resistência, a condutância, representada pela letra [S] ou [Ʊ]. 
5 
 
Classificam-se os resistores em dois tipos, sendo fixos e variáveis. Os resistores fixos 
são aqueles cujo valor da resistência não pode ser alterado, enquanto as variáveis têm a sua 
resistência modificada dentro de uma faixa de valores por meio de um cursor móvel. 
Os resistores fixos são comumente especificados por três parâmetros: o valor nominal 
da resistência elétrica, a tolerância, ou seja, a máxima variação em porcentagem do valor 
nominal, e a máxima potência elétrica dissipada. 
Os valores ôhmicos dos resistores podem ser reconhecidos pelas cores das faixas em 
suas superfícies, cada cor e sua posição no corpo do resistor representam um número, de acordo 
com a Figura 1. 
 
Figura 1. Código de cores dos resistores 
 
 
 
Fonte: http://eletronsdadepressao.blogspot.com/2015/01/codigo-decores-de-resistores.html 
 
 
 
 
 
 
6 
 
2 OBJETIVOS 
 
A realização deste experimento tem como objetivos: 
 
 Apresentar o código de cores dos resistores; 
 
 Utilizar instrumentos de medidas elétricas; 
 
 Aplicar a Lei de Ohm a partir das relações entre tensões e correntes elétricas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7 
 
3 MATERIAIS UTILIZADOS 
 
Os matérias utilizados para a realização do experimentos são: 
 
 3 resistores com código de cores diferentes; 
 1 protoboard; 
 4 fios condutores; 
 1 amperímetro; 
 1 voltímetro; 
 2 cabos que continham pontas de prova; 
 Fonte de tensão ajustável em corrente contínua (CC); 
 Calculadora; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8 
 
4 PROCEDIMENTO METODOLÓGICO 
 
Para realização do experimento, primeiramente utilizou-se do código de cores para 
determinar o valor nominal dos resistores. Com o multímetro na função ohmímetro, mediu-se 
os valores reais das resistências. Com os dados dos resistores, montou-se a Tabela 1. 
 
Tabela 1. Utilização do código de cores de resistores 
Resistores Valor Nominal [Ω] Valor Medido [Ω] Erro Calculado [%] 
R1 910 ±5% 920 ±1,1% 
R2 1000 ±5% 985 ±1,5% 
R3 2200 ±5% 2193 ±0,3% 
Fonte: Autoria Própria 
 
Utilizando o protoboard, montou-se o circuito conforme a Figura 2, utilizando o 
resistor R1. 
Figura 2. Circuito para a verificação da Lei de Ohm 
 
 
Para medir a tensão sobre o resistor,conectou-se o voltímetro em paralelo com o 
resistor, com a fonte CC desligada, colocando um de seus terminais em um dos terminais do 
resistor e outro no segundo terminal do resistor, respeitando as polaridades. 
Para medir a corrente do circuito, conectou-se o amperímetro em série com, com a 
fonte CC ainda desligada. Para isso tirou-se a ligação direta da fonte de tensão com o resistor e 
ligou-se o amperímetro entre eles, respeitando o sentido da corrente elétrica. 
 Com o circuito montado para o resistor R1, realizou-se o ensaio verificando a corrente 
e a tensão que passava pelo resistor, ajustando o valor de tensão da fonte, de acordo com os 
valores indicados na Tabela 2. Com os dados obtidos construiu-se a Tabela 2 
Tabela 2. Tensão e Corrente – resistor R1 
9 
 
Tensão Teórica [V] Tensão Medida [V] Resistencia Teórica [Ω] Corrente Medida [mA] 
2 2,038 910 ±5% 2,21 
4 4,027 910 ±5% 4,38 
6 6,02 910 ±5% 6,57 
8 8,11 910 ±5% 8,84 
10 10,11 910 ±5% 11,03 
Fonte: Autoria Própria 
 
Repetiu-se o procedimento para o resistor R2. Com os dados coletados, construiu-se a 
Tabela 3. 
Tabela 3. Tensão e Corrente – resistor R2 
Tensão Teórica [V] Tensão Medida [V] Resistencia Teórica [Ω] Corrente Medida [mA] 
2 1,997 1000 ±5% 2,02 
4 3,99 1000 ±5% 4,06 
6 6,07 1000 ±5% 6,20 
8 8,09 1000 ±5% 8,26 
10 10,10 1000 ±5% 10,31 
Fonte: Autoria Própria 
 
Repetiu-se novamente o procedimento anterior para o resistor R3. Com os dados 
coletados, construiu-se a Tabela 4. 
 
Tabela 4. Tensão e Corrente – resistor R3 
Tensão Teórica [V] Tensão Medida [V] Resistencia Teórica [Ω] Corrente Medida [mA] 
2 2,00 2200 ±5% 0,90 
4 4,08 2200 ±5% 1,86 
6 6,05 2200 ±5% 2,76 
8 8,10 2200 ±5% 3,69 
10 10,16 2200 ±5% 4,64 
Fonte: Autoria Própria 
 
Com os valores das tabelas 2 e utilizando o programa SciDAVis® confeccionou-se o 
gráfico de Tensão x Corrente (Gráfico 1), referentes ao resistor R1. Repetiu-se o procedimento 
10 
 
para os dados da Tabela 3 (Gráfico 2) e da Tabela 4 (Gráfico 3), referentes aos resistores R2 e 
R3, respectivamente. 
 
Gráfico 1 – Tensão x Corrente – resistor R1 
 
Fonte: Autoria Própria 
 
Gráfico 2 – Tensão x Corrente – resistor R2 
 
Fonte: Autoria Própria 
 
 
11 
 
Gráfico 3 – Tensão x Corrente – resistor R3 
 
Fonte: Autoria Própria 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
12 
 
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
Para a realização desse experimento foi necessário ter domínio na utilização dos 
equipamentos de medição, já que aparelhos como o multímetro, amperímetros, fonte de tensão 
e protoboard, caso utilizados de maneira indevida, poderão gerar resultados incorretos, 
invalidando todo o desenvolvimento do experimento, além de possíveis danos ou incidentes no 
desenvolver do trabalho. 
Foi possível observar que os valores de resistência dos resistores fixos utilizados, que 
foram aferidos através do multímetro, apresentavam valores condizentes com o seu valor 
nominal, que é obtido através da análise da tabela do código de cores, no entanto, dois deles 
excedeu o erro tolerado. 
No que tange os resultados obtidos, notou-se as relações entre os parâmetros corrente, 
tensão e resistência, haja vista que o aumento na tensão do circuito, mantendo-se a resistividade 
do resistor fixa, a corrente aferida também aumenta. Através dessas relações, foram observadas 
proporcionalidades e linearidade no caso do resistor, consoante à Lei de Ohm apresentada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
13 
 
6 CONCLUSÃO 
 
Em virtude do que foi apresentado, é possível concluir que a primeira Lei de Ohm, que 
estabelece relação entre tensão, corrente e resistência é totalmente aplicável à análise de 
circuitos elétricos. Uma vez que essas grandezas estão presentes em todos os circuitos 
compostos por fonte de tensão e resistências no circuito. No experimento em questão foi 
possível analisar o comportamento de um circuito elétrico básico, através de medições por 
aparelhos ideais para tal análise, compreendendo que o aumento da tensão promove, 
linearmente, o aumento da corrente, num circuito composto por resistência fixa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
14 
 
REFERÊNCIAS 
 
BOYLESTAD, R.L. Introdução à análise de circuitos. 12. ed. São Paulo: Pearson Prentice 
Hall, 2012. 
 
DORF, R.C.; SVOBODA, J.A. Introdução aos circuitos elétricos. 9. ed. Rio de Janeiro: 
LTC, 2016.