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Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais DFQ – Departamento de Física e Química Curso de Graduação em Engenharia Mecânica Variação da Resistência Elétrica com a Temperatura Autor: Arthur Ferre ira da Si lva Prof . : Euzimar Marcelo Contagem 2020 Resumo Nesta prática foi abordado o tema variação da resistência elétrica com a temperatura, para isso foi realizado a montagem de um enrolamento com fio de cobre de resistência elétrica R, um termômetro, um béquer, um aquecedor elétrico, e um multímetro a fim de avaliar a variação da resistência com a temperatura. Além da resistência foram abordados outros assuntos relacionados como resistividade, já que a temperatura se relaciona diretamente com ambos fatores. Palavras chave: Resistência elétrica. Temperatura. Resistividade. Atrito. Plano inclinado. Força. • INTRODUÇÃO Nesta atividade experimental iremos investigar como a variação da temperatura pode afetar a resistência elétrica de um fio metálico. Conforme visto na última aula, a resistência R de um fio de determinado material (resistividade r), comprimento L e área de secção reta A, pode ser determinada por 𝑅 = 𝜌 ∗ 𝐿/𝐴. • DESENVOLVIMENTO • 2.1. OBJETIVO GERAL Verificar a dependência linear da resistência elétrica com a variação de temperatura e determinar o coeficiente da resistividade. 2.1.1. Objetivos específicos • Ampliar os conhecimentos sobre o software SciDavis; • Calcular o valor teórico da resistência elétrica; • Fazer uma análise crítica dos resultados. • 2.2 METODOLOGIA A resistência elétrica 𝑅 do fio condutor metálico pode ser calculada com equação ( ) se a resistividade elétrica r do fio for conhecida. Mede-se o seu comprimento 𝐿 e calcula-se a área de sua secção reta se o diâmetro for conhecido. Outro procedimento consiste em utilizar uma fonte de tensão 𝑉 para circular uma corrente elétrica 𝑖 no fio condutor metálico e calcular 𝑅 com a equação (V=R x I). Pode-se, ainda, utilizar um método mais sofisticado chamado de método de ponte de Wheatstone para medir a resistência elétrica. 2.2.1. Material utilizado: • Bobina de fio de cobre; • Aquecedor elétrico; • Multímetro digital; • Termômetro analógico; • Software SciDavis. 2.2.2. Procedimentos: Determinação da resistência inicial • Foi realizado a medida da resistência da bobina de cobre enrolada a fim de determinar a resistência inicial; • Realizado a medida da temperatura da água onde se encontrava a bobina de cobre a fim de determinar a temperatura inicial; • Dado início ao aquecimento da água ligando o aquecedor elétrico; • Realizado anotações dos valores de temperatura e resistência correspondente para intervalos relevantes de variação de temperatura; • • 2.3. RESULTADOS Após executados alguns dos procedimentos acima. E plotado o resultado no software: O Software gera um gráfico da variação da resistência a partir da variação de temperatura; Variação da resistência ΔT (°C) Resistência (Ω) 0,00 18,5 5 18,8 10 19,2 15 19,5 20 19,9 25 20,3 30 20,6 35 21 40 21,3 Nesse método, medimos a resistência inicial de uma bobina que representa um resistor com um multímetro. Em seguida influenciou-se a variação de temperatura no resistor e percebeu-se que com o aumento da temperatura tinha um aumento da resistência. Assim foi possível que o SciDavis gerasse o seguinte gráfico: Após o gráfico plotado, o SciDavis oferece a equação da reta, aonde pode-se calcular a resistividade do coeficiente de dilatação do material (cujo valor foi de 0,0385ºC^-1). CONCLUSÃO Com base no experimento realizado em sala, podemos observar que a temperatura exerce grande efeito em cima de um resistor, modificando sua estrutura de suas moléculas e assim alterando a passagem de corrente elétrica por ele. Além disso, o método de ponte de Wheatstone para medir resistência elétrica R parece funcionar muito bem, prometendo resultados bem próximos do valor do coeficiente do Cobre (material utilizado para o experimento), porém, não conseguimos obter um resultado muito satisfatório, já que o valor do coeficiente obtido na pratica se distanciou um pouco do valor dado na teoria. REFERÊNCIAS • http://webdav.sistemas.pucminas.br:8080/webdav/sistemas/sga/20122/54 7630_Relat%C3%B3rio%20%20-%20Pr%C3%A1tica%203.pdf • http://efisica.if.usp.br/eletricidade/basico/corrente/var_resist_temper atura/ • http://uab.ifsul.edu.br/tsiad/conteudo/modulo1/fis/fis_ud/at1/01.html . http://webdav.sistemas.pucminas.br:8080/webdav/sistemas/sga/20122/547630_Relat%C3%B3rio%20%20-%20Pr%C3%A1tica%203.pdf http://webdav.sistemas.pucminas.br:8080/webdav/sistemas/sga/20122/547630_Relat%C3%B3rio%20%20-%20Pr%C3%A1tica%203.pdf http://efisica.if.usp.br/eletricidade/basico/corrente/var_resist_temperatura/ http://efisica.if.usp.br/eletricidade/basico/corrente/var_resist_temperatura/ http://uab.ifsul.edu.br/tsiad/conteudo/modulo1/fis/fis_ud/at1/01.html