Relatório Lei OHM

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ 
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SALINÓPOLIS 
ENGENHARIA DE EXPLORAÇÃO E PRODUÇÃO DE PETRÓLEO - 2018 
LABORATÓRIO DE FÍSICA III 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Lei de OHM 
 
 
 
 
 
 
 
DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE FISICA III 
PROF: EDINALDO TEIXEIRA 
NOME MATRICULA 
IAN MOREIRA RIBEIRO 201768840033 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Salinópolis-PA 
2019 
 
2 
 
1 - Objetivos 
 Observar a relação entre tensão e a intensidade da corrente elétrica; 
 Entender a razão entre a natureza do condutor e sua resistência elétrica; 
 Entender a relação entre as dimensões de um condutor com sua resistência. 
 
2 - Fundamentação Teórica 
O comportamento elétrico de muitos materiais, são caracterizados pelo comportamento de 
átomos individuais ou moléculas. Em muitas estruturas solidas os portadores de carga são em 
sua maioria elétrons. Para uma visão clássica, a colisão destes portadores de carga com a 
estrutura cristalina dos materiais é acelerado pelo campo elétrico externo E e desta forma, a 
velocidade dos elétrons nos condutores e proporcional a esse campo elétrico E. Sabemos que a 
densidade de corrente J é proporcional a velocidade dos elétrons, logo é razoável crer que a 
densidade de carga seja proporcional ao campo elétrico externo. 
 ⃗ ⃗⃗ (1) 
onde σ é a condutividade elétrica, sendo uma característica do material. Os materiais com 
valores altos da condutividade são bons condutores e valores baixos são mal condutores 
elétricos. No SI a unidade da condutividade e o siemens por metro (S/m), tendo a definição 1 
siemens = 1 ampere/volt 
É mais comum caracterizar o material pela resistividade e não a condutividade. Valendo a 
relação 
 
 
 
 (2) 
A unidade da resistividade e o ohm.metro ( Ω.m ), de forma que 1 ohm = (1 siemens) -1. 
Modificando a expressão (1) obtemos 
 ⃗⃗ ⃗ (3) 
A expressão (1) e (3) são para materiais isotrópicos. Observe que J tem a mesma direção 
e sentido de E. A tabela 1 fornece alguns valores da resistividade para materiais conhecidos a 
uma temperatura de 20°C. 
Há muitos materiais homogêneos que obedecem a lei de ohm para uma faixa de variação 
do campo elétrico. Para valores elevados do campo elétrico todos os materiais se comportam 
violando a lei de ohm. 
Em muitas situações desejamos saber a resistência de um dado material específico, como, 
por exemplo, um pedaço de ferro ou de cobre. Para isto precisamos relacionar as características 
do material com a resistividade. Então, vamos supor um condutor homogêneo e isotrópico de 
comprimento L e área de seção transversal A, conforme figura 2. 
Aplica-se nas extremidades do objeto uma diferença de potencial ∆V, que dará um campo 
elétrico E = ⁄ , tendo uma densidade de corrente uniforme no condutor da forma J = 
 
 ⁄ , a 
resistividade pela expressão (3) será 
ρ = 
 
 
 
 
 ⁄
 
 ⁄
 
 
 
 (4) 
A grandeza ⁄ é definida como Resistência elétrica (dado no SI em ohm): 
R = 
 
 
 (5) 
Organizando a expressão (4) e (5) temos: 
R = ρ 
 
 
 (6) 
ou seja, a resistência e uma característica de cada material e depende de suas dimensões 
espaciais. As equações (5) e (6) são chamadas de 1ª e 2ª leis de OHM, respectivamente. 
 
3 - Materiais Necessários 
 1 placa de resistores 
 2 multímetros 
 Cabos de ligação 
3 
 
 Fonte de tensão contínua 
4 - Procedimentos Experimentais 
 
EXPERIMENTO 01 
 Com o ohmímetro foram medidos os valores da resistência do fio de Níquel Cromo (bitola 
0,360), para cada comprimento o procedimento foi repetido 3 vezes, em seguida os dados foram 
colocados na tabela abaixo: 
Fio 
N 0,2 m 0,4 m 0,6 m 0,8 m 
1 4,3 7,7 8,5 11,2 
2 3,8 5,8 8,5 11,2 
3 3,3 5,8 8,5 11,2 
Média 3,8 6,4 8,5 11,2 
Tabela 1 
 
Após a montagem do circuito, ligamos a fonte, e em seguida, variou-se a diferença de potencial 
aplicada ao fio de níquel-cromo de 0,360 mm e os valores foram preenchidos na tabela abaixo: 
 
V (V) I (A) R=V/i(Ω) P=V.i(W) 
0,5 0,107 4,67 0,053 
1,0 0,337 2,96 0,337 
1,5 0,505 2,97 0,757 
2,0 0,673 2,97 1,346 
2,5 0,842 2,96 2,105 
3,0 0,995 3,01 2,985 
3,5 1,150 3,04 4,025 
4,0 1,312 3,04 5,248 
- Média x 3,02 2,096 
Tabela 2 
EXPERIMENTO 02 – Estudo da resistência elétrica e da natureza do condutor 
No experimento 02 repetiu-se os procedimentos do experimento 01 para o arame de ferro 0,510 
mm de diâmetro e 0,8 m de comprimento, em seguida os valores foram preenchidos na tabela 
abaixo: 
V (V) i (A) R=V/i(Ω) 
0,5 0,445 1,12 
1,0 0,878 1,13 
1,5 1,267 1,18 
2,0 1,575 1,26 
2,5 1,860 1,34 
3,0 2,163 1,38 
3,5 2,473 1,41 
4,0 --- --- 
4 
 
Tabela 3 (Ferro) 
 
Foi feito o mesmo com o fio de níquel-cromo de 0,510 mm e comprimento igual a 0,8 m. Em 
seguida, os valores foram preenchidos na tabela abaixo: 
 
V (V) i (A) R=V/i(Ω) 
0,5 0,320 1,56 
1,0 0,637 1,57 
1,5 0,965 1,55 
2,0 1,293 1,55 
2,5 1,615 1,55 
3,0 1,931 1,55 
3,5 2,230 1,57 
4,0 --- --- 
Tabela 4 (Níquel-cromo) 
 
EXPERIMENTO 03 – Relação entre a resistência elétrica e o comprimento de um 
condutor 
No experimento 03 já com o circuito montado, ligou-se a fonte, e em seguida, foi aplicada uma 
ddp constante ao fio de níquel- cromo de 0,510 mm com variação do comprimento do fio 
conforme a tabela abaixo: 
 
L (m) V (V) I (A) R (Ω) 
0,8 1,5 0,275 5,45 
0,6 1,5 0,361 4,15 
0,4 1,5 0,556 2,70 
0,2 1,5 0,971 1,55 
Tabela 5 
 
EXPERIMENTO 04 – Relação entre a resistência elétrica e a área da secção reta de um 
condutor 
 
Neste último experimento, foi aplicado uma tensão constante ao fio de níquel-cromo em três 
secções 0,360 mm, 0,510 mm e 0,720 mm. Em seguida, mediu-se a intensidade da corrente 
aplicada e calculado a sua resistência. Os valores foram preenchidos na tabela a seguir: 
 
Ø(m) A(m²) V(V) i(A) R(Ω) 
0,360 0,129 1,5 0,507 2,96 
0,510 0,260 1,5 0,971 1,54 
0,720 0,518 1,5 1,827 0,82 
 Tabela 6 (Níquel cromo/comprimento 20 cm) 
5 
 
 
5 – Analise 
EXPERIMENTO 01 
1. Para o procedimento 1 e 3. Determine a média e o desvio para a resistência e a 
potência para o fio de níquel-cromo 0,36 mm. 
R: Média e desvio padrão para a resistência: 
 
 
 
 
 
 
D √
 
 
 
Dp = 0,55 
 
R: Média e desvio padrão para a potência: 
 
 
 
 
 
 
D 
√
 
 
 
Dp = 1,73 
R: Média e desvio padrão para a resistência: 
 
 
 
 
 
 
D √
 
 
 
Dp = 0,55 
 
R: Média e desvio padrão para a potência: 
 
 
 
 
 
 
D 
√
 
 
 
Dp = 1,73 
 
1. Houve diferença no valor médio da resistência no procedimento 1 e 3? Se sim, 
tire o erro e justifique a diferença. 
Percebeu-se que não houve diferença significativa no valor 
2. Faça um gráfico de tensão vs corrente para os dados do fio de níquel-cromo 0,36 mm. 
6 
 
 
Gráfico 1 
3. Qual o significado do coeficiente angular do gráfico tensão corrente. 
R= É chamado de curvacaracterística do bipolo, ou seja, este gráfico serve para caracterizar o 
comportamento do bipolo sob determinadas condições ambientais. Então, para se obter a curva 
característica, aplica-se uma tensão ao bipolo e mede-se a corrente elétrica 
4. Retire o erro entre o valor da resistência calculado a partir do ajuste no gráfico e 
com o valor da média obtido na tabela. 
 
‖ ‖
 
 
 
 
5. O produto de i e V fornece qual grandeza física e qual a unidade? 
R: Fornece a potência elétrica que é a razão entre corrente e tensão, e sua unidade é o Watt (W). 
 
6. O que se pode concluir a respeito da relação entre ddp, corrente elétrica e a resistência 
elétrica, no experimento 01? 
R: Pode-se concluir que a corrente que flui por um resistor é proporcional à tensão aplicada e 
inversamente proporcional ao valor de sua resistência. 
 
7. Enuncie a primeira Lei de Ohm. 
R: A primeira lei de Ohm estabelece que a razão entre a diferença de potencial e a corrente 
elétrica em um condutor é igual a resistência elétrica desse condutor. Vale salientar que a 
explicação foi desenvolvida tendo como base um condutor de resistência constante. 
 
EXPERIMENTO 02 
1. Qual condutor permaneceu com sua resistência elétrica constante? 
R: O condutor que permaneceu constante foi o fio de níquel-cromo de 0,510mm com 
comprimento de 0,8m. 
 
2. Qual dos condutores pode ser considerado ôhmico? 
y = 0,3366x - 0,0173 
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5
Grafico tensão x corrente 
7 
 
R: Pode-se dizer que um condutor obedece à primeira lei de Ohm quando ele apresenta uma 
resistência elétrica constante, desta forma o fio de níquel-cromo de 0,510mm com comprimento 
de 0,8m é considerado ôhmico. 
 
3. No experimento 02 é possível observar que a resistência depende de quê? 
R: Depende da resistividade do material com o qual é trabalhado. 
 
4. Faça um gráfico de tensão vs corrente para os dados do fio de níquel-cromo e 
para o de ferro. 
 
Gráfico 2 
 
Gráfico 3 
5. O que se pode concluir, comparando as tabelas e gráficos? 
R: Pode-se concluir que são grandezas diretamente proporcionais, pois quando uma aumenta, a 
outra também aumenta. 
 
y = 0,6406x + 0,0033 
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
Grafico tensão x corrente (níquel-cromo) 
y = 0,6605x + 0,202 
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
Grafico tensão x corrente (Ferro) 
8 
 
EXPERIMENTO 03 
1. Observando o experimento 03 o que se pode notar sobre a resistência elétrica do condutor em 
relação ao comprimento? 
R: Notamos que quanto maior o comprimento do fio L, maior também será sua resistência. Por 
outro lado, quanto maior a área (A) da seção reta do fio, maior será a quantidade de elétrons que 
passa por ela na unidade de tempo, isto é, maior a intensidade da corrente (mantendo-se 
constante a ddp). Assim, dizemos que quanto maior a área (A) da seção reta do fio, menor será 
sua resistência (R). 
 
2. Com base na resposta do item anterior, como são chamadas matematicamente, 
duas grandezas que assim se comportam? 
R: São chamadas diretamente proporcionais. 
 
EXPERIMENTO 04 
1. O que pode ser observado na relação entre a resistência elétrica e a área da secção 
transversal do condutor. 
R: Pode ser observado que quando a resistência elétrica de um condutor aumenta a área de sua 
secção transversal diminui. 
 
2. Com base na resposta do item anterior, como são chamadas matematicamente, duas 
grandezas que assim se comportam? 
R: São chamadas inversamente proporcionais. 
 
3. Enunciar a segunda Lei de Ohm. 
R: A resistência de um condutor homogêneo de secção transversal constante é proporcional ao 
seu comprimento e da natureza do material de sua construção, e é inversamente proporcional à 
área de sua secção transversal. Em alguns materiais também depende de sua temperatura. 
 
6 – Conclusão 
Com os procedimentos realizados nos experimentos, conclui-se que os resistores apresentam 
uma reta média, sendo sua tangente o valor da resistência, portanto a 1ª Lei de Ohm realmente 
quantifica o valor das resistências em determinados pontos onde haja corrente e tensão. 
 
7 - Referencias 
 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R e WALKER, J. Fundamentos de Física: Eletromagnetismo. 
4°ed. LTC, Editora S.A. Rio de Janeiro, 1996. Volume 3 
 
MACHADO, K. D. Teoria do Eletromagnetismo. 1° ed. Editora UEPG. Ponta Grossa, 2000. 
volume 1.