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RELATÓRIO DE ATIVIDADES DE LABORATÓRIO FÍSICA EXPERIMENTAL PRÁTICA 12: LEI DE OHM Nome: Dyckson Matheus Santos de Oliveira Matrícula: 374663 Turma: A Data da prática: 21/09/2015 Russas-CE Setembro/2015 SUMÁRIO 1-OBJETIVOS............................................................................................................03 2- MATERIAIS............................................................................................................03 3- FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA..............................................................................04 4- PROCEDIMENTO..................................................................................................05 5- QUESTIONÁRIO....................................................................................................09 6- CONCLUSÃO.........................................................................................................13 7- BIBLIOGRAFIA......................................................................................................14 1. OBJETIVOS Verificar experimentalmente a lei de Ohm; Montar circuitos para determinar a resistência elétrica utilizando-se dos valores de tensão e corrente; Distinguir condutores ôhmicos de não ôhmicos. 2. MATERIAL Fonte de tensão regulável; Resistores R1 e R2 (100Ω/10W e 180Ω/1W); Resistências R3 e R4 (filamento de lâmpada); Multímetro digital (dois); Cabos (diversos). 03 3. FUNDMENTAÇÃO TEÓRICA A lei de Ohm recebeu esse nome em homenagem ao professor e fisico alemão George Simon Ohm (1787-1854). A lei diz que, para um condutor mantido à temperatura constante, a razão entre a tensão entre dois pontos e a corrente elétrica é constante. Essa constante é a chamada resistência elétrica. Nem todos os condutores se aplicam a essa lei, aqueles em que a lei de Ohm é obedecida são chamados de condutores ôhmicos. Matematicamente a resistência é obtida de acordo com a lei de Ohm da seguinte maneira: R=U/i Onde: U: Tensão, dada em Volts (v); R: É a resistência elétrica, dada em Ohm (Ω); i: É a corrente elétrica, dada em Ámpere (A). Graficamente a mesma pode ser representada da seguinte maneira: O uso da lei de ohm é muito amplo, sendo usado para definição e especificação de equipamentos, bitola de cabos, seleção de equipamentos de segurança e proteção de circuitos, definição de resistências para equipamentos e circuitos elétricos e eletrônicos, seleção de tensão de trabalho para certos equipamentos e circuitos e outra infinidades de utilizações. 04 4. PROCEDIMENTO 1- Meça o valor da resistência cujo valor nominal é de 100Ω/10W: R1 = __100,3Ω_____. 2- Mantendo a fonte de tensão desligada, monte o circuito esquematizado na Figura 1 e calcule a corrente nominal máxima através de R1 (100W/10W) sabendo que, de acordo com a Tabela 1, a tensão nominal máxima aplicada será de 14V. Baseado neste resultado você deve decidir qual escala do amperímetro escolher. IR1 = 0,12 (mA) → Escala escolhida do amperímetro: 200 mA Figura 1. Circuito com amperímetro e voltímetro. Observe que o voltímetro deve ser ligado em paralelo e o amperímetro em série. Na dúvida pergunte ao professor. ATENÇÃO: - Escolha a escala do AMPERÍMETRO baseado no valor nominal da corrente calculado no item (2) acima. - Escolha a escala do VOLTÍMETRO tendo em mente o valor máximo de tensão da Tabela 1. 05 3- Coloque a fonte de tensão em 2V. Meça e anote na Tabela 1 a tensão efetivamente aplicada. Meça também e anote o valor correspondente da corrente (leitura do amperímetro). 4- Repita o procedimento para os outros valores indicados na Tabela 1. Tabela 1. Resultados experimentais para R1. V(volts)* V(volts)** I(mA) 2 1,84 18,3 4 3,58 35,8 6 5,49 54,9 8 7,59 76,0 10 9,80 98,0 12 12,20 122,2 *Voltagem nominal. **Voltagem efetivamente aplicada. 5- Meça o valor da resistência do resistor R2: R2 = ___180Ω____. 6- Com a fonte desligada, substitua o resistor R1 pelo resistor R2 no circuito montado anteriormente. 7- Calcule a corrente nominal máxima através de R2 sabendo que, de acordo com a Tabela 2, a tensão máxima aplicada será de 10 V. Baseado neste resultado você deve decidir qual escala do amperímetro escolher. IR2 = 55 (mA) → Escala escolhida do amperímetro: 200 mA. 06 8- Repita o procedimento anterior para o resistor R2 e anote na Tabela 2. Tabela 2. Resultados experimentais para R2. V(volts)* V(volts)** I(mA) 2 1,86 10,3 4 3,52 19,6 6 5,66 31,6 8 7,87 43,9 10 10,04 56,0 12 12,27 68,3 *Voltagem nominal. **Voltagem efetivamente aplicada. 9- Substitua R2 pela resistência R3 (filamento da lâmpada). Ajuste os valores de tensão conforme a Tabela 3 e anote os valores correspondentes de corrente. Neste caso use inicialmente uma escala bem alta no amperímetro (sugestão 200 mA) e depois mude para uma escala menor se necessário. Tabela 3. Resultados experimentais para R3. V(volts)* V(volts)** I(mA) 2 1,52 28,3 4 3,48 45,8 6 5,48 60,5 8 7,86 75,4 10 10,12 87,7 12 12,22 98,1 *Voltagem nominal. **Voltagem efetivamente aplicada. 07 10- Repita o procedimento anterior para R4. Aqui também, utilize UMA ESCALA BEM ALTA NO AMPERÍMETRO (sugestão 200 mA) E DEPOIS MUDE PARA UMA ESCALA MENOR SE NECESSÁRIO. Tabela 4. Resultados experimentais para R4. V(volts)* V(volts)** I(mA) 2 1,53 1,44 4 3,53 2,27 6 5,55 2,89 8 8,01 3,55 10 10,15 4,07 12 12,37 4,54 *Voltagem nominal. **Voltagem efetivamente aplicada. 08 5. QUESTIONÁRIO 1- Trace, em um mesmo grafico, a tensão versus corrente para os dados das tabelas 1 e 2. Série1(em azul): Referente a tabela 1. Série2 (em laranja): Referente a tabela 2. 2- O que representa a declividade do gráfico na questão 1? Determine a declividade para o resistor R1 e também para o resistor R2. - A declividade do gráfico é dada por U/i = R. A declividade representa, portanto, a resistência de cada resistor. Tomando os valores para R1: U= 5,49V e i= 54,9mA podemos calcular assim: = U/i = 5,49/54,9x10 -3 = 98,36Ω. Tomando os seguintes valores para R2, temos: U = 5,66V e i=31,6mA = U/i = 5,66/31,6x10 -3 = 179,11Ω. 3- Faça o gráfico da tensão versus corrente elétrica para os dados da tabela 3. 09 4- Faça o gráfico da tensão versus corrente elétrica para os dados da tabela 4. 5- Determine pelo gráfico da questão 1 a intensidade da corrente que percorre o resistor R1 quando o mesmo é submetido a uma tensão de 9,0V. Repita para o resistor R2. -Para R1 Primeiramente calculamos a Resistência dada por R=U/i, 10 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 0 2 4 6 8 10 12 14 I( m A ) V(volts) Tensão versus Corrente 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 0 2 4 6 8 10 12 14 I( m A ) V(volts) Tensão versus Corrente R= 9,8/98 = 100Ω, Dai calculamos a intensidade da corrente para R1, I=U/R = 9,0/100 = 90mA. Para R2 -Primeiramente calculamos a Resistência dada por R=U/i, R= 1,86/ 10,3 = 180Ω, Dai calculamos a intensidade da corrente para R2, I=U/R = 9/180 = 50 mA. 6- Calcule a resistência da lâmpada R3, quando submetida às tensões de 2V, 6V, 12V - Como R= U/i, Para 2V temos: R= 2/28,3x10^-3 = 70,77Ω. Para 6V temos: R= 6/60,5x10^-3 = 99,17Ω. Para 12V temos: R= 12 /98,1x10^-3 = 122,32Ω. 7- Qual a resistência da lâmpada R3,quando submetida a uma corrente de 50mA. -A corrente tem um variação de 15 mA em cada medição, tomando como base a medição em que se foi obtido uma corrente de 45,8 mA podemos calcular a resistência: R=U/i = 3,48/45,8 aproximadamente 75Ω, 11 Pela relação de proporcionalidade aumentando-se a corrente em 5mA a resistência sofrerá a mesma variação de 5Ω, portanto a Resistência de R3 submetida a uma corrente de 50mA será igual a 80Ω. 8- Qual a resistência do resistor R4, quando submetido à tensão de 2V, 6V e 12V. -R= U/i, Para 2V temos: R= 2/1,44x10^-3 = 1388,8Ω. Para 6V temos: R= 6/2,89 = 2076,12Ω. Para 12V temos: R= 12/4,57 = 2625,82Ω. 9- Classifique os resistores R1, R2, R3, R4 como ôhmico ou não ôhmico. Justifique. - R1 e R2 são ôhmicos, pois apresentam resistências constantes. Já R3 e R4 apresentaram variações na resistência de acordo com a alteração da corrente, sendo assim não ôhmicos. 12 6. CONCLUSÃO Através do procedimento realizado na aula prático foi possivel com o auxilio de uma fonte de tensão, alguns circuitos e dois multímetros verificar experimentalmente o funcionamento da lei de Ohm utilizando resistores ôhmicos e não ôhmicos, observando pequenas alterações nos resultados devido a manipulação da fonte de tensão. Também foi possível calcular a resistência de circuitos através da lei de Ohm e com valores de tensão e corrente obtidos com o auxilio dos multímetros observando assim quais eram ôhmicos e quais não eram. 13 7. BIBLIOGRAFIA http://www.mundodaeletrica.com.br/lei-de-ohm/ (Acesso em 25/09/2016) http://www.ebah.com.br/content/ABAAAf70MAA/relatorio-lei-ohm-2012 (Acesso em: 25/09/2015) 14 http://www.ebah.com.br/content/ABAAAf70MAA/relatorio-lei-ohm-2012
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