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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Laboratório de Materiais Elétricos. ESTUDO DA VARIAÇÃO DA RESISTÊNCIA ÔHMICA DE UM MATERIAL CONDUTOR COM A TEMPERATURA. Professor(es): Janaína Gomes da Costa Alunos: Nelson Antônio De Melo Júnior Contagem -MG 2019 Resumo O seguinte relatório aborda o estudo dos condutores, que quando sujeitos a elevação de temperatura, apresentam aumentos sensíveis em seus valores ôhmicos de resistência, provocando significativas diferenças nos valores de corrente dos circuitos. Este estudo é muito importante no campo da eletricidade, pois as temperaturas das máquinas elétricas, quando em serviço, são mais elevadas que as do ambiente. Esta variação de temperatura ser determinada através de medições de resistência tais aumentos de resistência acarretam aumentos de perda jaulica nos circuitos em geral.. Por meios de cálculos matemáticos e os dados recolhido é possível determinar o aumento da resistência e da temperatura de uma carga ou de um material condutor. Utilizam-se de dados recolhidos das experiências da apostila para orientação das aulas de Materiais Elétricos (páginas 17 a 21), da PUC Minas. Sumário 1-Introdução .......................................................................................................................................... 4 2-Parte experimental ............................................................................................................................ 5 2.1- Procedimento 1 ......................................................................................................................... 5 3- Conclusão ......................................................................................................................................... 6 4-Referências bibliográficas ............................................................................................................... 6 4 1-Introdução A resistência de um condutor ohmico resulta das colisões entre as cargas de condução e os átomos ou iões. As cargas de condução são aceleradas pela força eletrostática, mas devido às colisões acabam por se deslocar a uma velocidade média constante. A resistência é determinada pela relação que existir entre a velocidade média atingida e a diferença de potencial (por unidade de comprimento) que produz o movimento. Os fatores que determinam o valor da resistência são: a natureza do material, o tamanho do condutor e a temperatura. Nos condutores ohmicos, a resistência aumenta com a temperatura, de modo quase linear, para temperaturas afastadas do zero absoluto (−273 °C) podemos observar no gráfico a seguir . Figura 1: Gráfico da variação de R(Ω) x T(°C) 5 Para determinação da temperatura final, é utiliza a seguinte formula: desta reta: Onde: (1) T0 – Temperatura de referência (Muda de acordo com o metal condutor). Ti – Temperatura ambiente, medida no termômetro. Tf – Temperatura final, a ser calculada. Ri – Resistência inicial do condutor à temperatura Ti, medida com ohmímetro. Rf – Resistência final obtida pelo quociente entre V e I medidos no circuito. 2-Parte experimental O objetivo a ser apresentado em meio a este procedimento é obter a temperatura e a resistência de uma lâmpada incandescente por meio da medição da corrente e os cálculos matemáticos. 2.1- Procedimento 1 Para realização da prática foi utilizado um varivolt, um ohmímetro, um multímetro, uma lâmpada incandescente de 40w. 6 Com o circuito desligado medimos a temperatura ambiente e a resistência do filamento da lâmpada, anotamos os dados em uma tabela 1. Ligamos o circuito e utilizando o varivolt para variar os valores de tensão, com o multímetro na escala de corrente alternada e ligado em seria com a lâmpada obtemos a corrente e anotamos na tabela 1. Utilizando a equação 1 e a lei de ohm cálculos Tf e a resistência, anotamos os valores na tabela 1. Vale ressaltar que o Tf calculado passa a ser Ti da tensão seguinte e o T0 tem o valor de -207ºC para tungstênio ( material utilizado no filamento da lâmpada). Lâmpada V(v) Varivolt I (A) Medido R (Ω) calculado Tf (ºC) Calculado 0 0 19,10 21,00 25 0,13 125,46 1290,99 50 0,18 172,94 1857,41 100 0,28 216,43 2376,56 125 0.32 236,56 2616,86 127V / 40w Tabela 1: Quadro de leituras dos valores medidos e calculados para tensão, corrente, resistência e temperatura. 3- Conclusão Nesse experimento observamos que a medida que a tensão do varivolt aumenta temos um aumento em sua corrente, temperatura e consequentemente na resistência da lâmpada o que gera um leve aumento na sua luminosidade. Devido aos cálculos e o experimento feito, foi possível concluir que a prática correspondeu a teoria, comparando os dados da prática (tabela 1) e o gráfico da teoria (figura 1), a temperatura e a resistência tem uma relação quase linear. 4-Referências bibliográficas [1] Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais.Laboratório de Materiais Elétricos. P 17 á 21, Contagem novembro de 2019. [2]Universidade do Porto. Departamento de Engenharia Física (DFE) da < https://def.fe.up.pt/eletricidade/resistencia.html >. Acessado em 07 de novembro de 2019.
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