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ROTEIRODE PRÁTICA Tema Lei de Ohm Unidade 01 Disciplina (s) ▪ Física - Ondas, eletricidade e magnetismo Data da última atualização 13/02/2020 I. Instruções e observações LEIA COM ATENÇÃO AS SEGUINTES INSTRUÇÕES E OBSERVAÇÕES 1. Neste experimento você irá explorar as propriedades elétricas dos materiais contempladas na lei de Ohm. II. Materiais Descrição Quantidade Roteiro da prática 1 Calculadora científica 1 III. Introdução Quando o assunto são resistores e condutores um nome se destaca na física, o de George Simon Ohm (1787- 1854). O físico alemão é tão conhecido que uma lei recebeu o seu nome, A Lei de Ohm. Isso porque Ohm verificou em alguns experimentos que existiam resistores onde a corrente elétrica era exatamente proporcional à variação da diferença de potencial, ou ddp. Primeira lei de Ohm: A primeira Lei de Ohm nada mais é do que o limite no qual a resistência elétrica de um condutor será dado sempre pela razão entre a tensão elétrica sobre a corrente elétrica, sendo que esse valor tem que sempre ser constante. Como já mostramos acima. Segunda Lei de Ohm: Já na denominada segunda lei de Ohm a relação da resistência elétrica se dá com as características do material que é composto e também das dimensões desse objeto. Para isso o físico alemão considerou que um objeto tinha o seu material ρ, seu comprimento e dimensões cilíndricas dadas como l e sua seção transversal reta em área denominada S. IV. Objetivos de Aprendizagem ▪ Empregar um circuito elétrico com intuito de familiarização; assim como estudos envolvendo a Lei de Ohm para a verificação de linearidade entre a voltagem e corrente. Abordagem de diferentes arranjos; diferentes configurações de resistência, voltímetro e amperímetro; com o intuito de medições de corrente, voltagem e resistência com cálculo dos seus devidos erros de medidas V.Experimento ETAPA 1: Medindo resistência de um resistor em função do comprimento Especificações dos fios condutores. Para observar qual as especificações dos fios condutores, passe a seta do mouse pelos bornes indicados. Observe as informações referentes a todos os fios! Posicionando pontas de provas nos bornes. Considerando cada coluna do painel dias Blanco como uma letra (A, B, C, D eE) da direita para a esquerda e os resistores como números de 1 a 5 de baixopara cima, você irá posicionar as pontas de prova de forma que seja possívelobter as medidas das propriedades elétricas desejadas. Para posicionar as pontas de prova nos bornes, clique com o botão direitodo mouse sobre o borne e selecione a ponta de prova desejada. ATENÇÂO: Para posicionar as pontas de prova nos bornes dos resistoresvocê pode utilizar a opção de câmera “Vista superior” para melhorvisualizar os bornes. Insira a ponta de prova positiva do multímetro no borne “A1” destacado acima. Em seguida, insira a ponta de prova negativa no borne “B1”. Observe que as pontas de prova estão posicionadas em “AB1”. Neste experimento você irá realizar medidas também nos pontos “AC1”, AD1” e “AE1”. Ligando o multímetro. Acesse a opção de câmera “Multímetro” para poder visualizar o multímetro mais detalhadamente. Agora é possível visualizar as opções de medidas do multímetro! Observe que o botão de ajuste está na posição “Off”. Em seguida, clique sobre o botão de ajuste do multímetro e arraste-o para a posição de medição de resistência “200” indicada pela seta. Esta posição ajusta o multímetro para realizar medições de resistência elétrica de até 200 Ω. Observe que o valor da resistência correspondente a ligação feita aparece na tela do multímetro! Em seguida, acesse a câmera bancada para retornar a tela inicial do experimento. Anotando valores. Crie uma tabela semelhante a apresentada abaixo e anote os valores encontrados para os pontos medidos no resistor 1. Construa o gráfico da resistência elétrica x Comprimento do resistor. O que é possível observar com relação ao comportamento da resistência elétrica? Explique. RESPOSTA: É possível observar que, ao aumentar o comprimento do resistor, maior será a resistênica elétrica ETAPA 2: Medindo a resistência elétrica de um resistor em função da área Realize as medidas para os resistores 2 e 3 no painel Dias Blanco nas respectivas posições “AE2” e “AE3”. Anotando valores. Crie uma tabela semelhante a apresentada abaixo e anote os valores encontrados para os pontos medidos nos resistores. Calcule o valor da área de cada resistor e anote na tabela. ATENÇÃO: Os valores dos diâmetros dos respectivos resistores podem serencontrados na janela de informações, para visualizá-la passe a seta domouse sobre o resistor que deseja obter as informações. Construa o gráfico da resistência elétrica x oinverso da área de seção reta do resistor. RESPOSTA: Qual o comportamento da resistência elétrica? RESPOSTA: É possivel notar um aumento da resistênica elétrica quanto maior for a área do resistor. Com base nos seus conhecimentos, é corretoafirmar que “A resistência de um condutor dependeda geometria do mesmo (comprimento e área)”? RESPOSTA: Sim, é correto afirmar isso com os experimentos e também citando a Segunda Lei de Ohm, que detalha que a resistência elétrica é diretamente proporcional ao comprimento e resistividade. Calcule a resistividade de cada resistor. RESPOSTA: ● Resistor 1: 0,20 * 6,44 * 10 ^-8 => 6,44 * 10 ^-8 ● Resistor 2: 4,9 * 2,04 * 10 ^ -7 => 0,99 * 10 ^ -6 ● Resistor 3: 3,3 * 4,07 * 10 ^ -7 => 1,34 * 10 ^ -6 Qual dos resistores possui maior resistividade? Porquê? RESPOSTA: É o primeiro resistor, porque ele possui um valor maior comparando resistência e área. *Para o cálculo da resistividade utilize a fórmula: FASE II – A CORRENTE ELÉTRICA EM FUNÇÃO DA TENSÃO E DA RESISTÊNCIA ELÉTRICA EM UM FIO RESISTOR. PASSO 1 Medindo corrente elétrica de um resistor posicionando pontas de provas nos bornes. Posicione a ponta de prova negativa do multímetro na posição “E2”. Em seguida, posicione a ponta de prova positiva do multímetro na fonte de tensão. Clique com o botão direito do mouse sobre o acoplamento da fonte de tensão e selecione a opção “Conectar ponta positiva”. Observe que a ponta de prova é posicionada na fonte de tensão! Clique no borne “A2” e selecione a opção “Conectar ponta do Switch” para que a ponta de prova da fonte de tensão seja conectada no painel Dias Blanco. Observe que as pontas de prova posicionadas em “AE2”. Ajustando o multímetro. Acesse a opção de câmera “Multímetro” para poder visualizar o multímetro mais detalhadamente Em seguida, clique sobre o botão de ajuste do multímetro e arraste-o para aposição de medição de corrente elétrica “200” indicada pela seta. Esta posição ajusta o multímetro para realizar medições de corrente elétricade até 200 mA. Em seguida, acesse a câmera bancada para retornar a tela inicial doexperimento. Ajustando fonte de tensão. Clique com o botão direito do mouse sobre a fonte de tensão e selecione aopção “Ligar fonte” para que a fonte de tensão seja ligada. Observe que a tela de configuração da fonte de tensão aparece ao canto da tela! Para aumentar o valor da tensão pressione com o botão esquerdo do mouse o botão da fonte e arraste-o. Varie a tensão de 0,5 em 0,5 até que seu valor chegue a 2,5. Anotando valores. Crie uma tabela semelhante a apresentada abaixo e anote os valores encontrados para os pontos medidos no resistor 2. RESPOSTA: Construa o gráfico da tensão elétrica x Correnteelétrica. O que é possível observar com relação aocomportamento da corrente elétrica? Explique. RESPOSTA: É possível notar um aumento da corrente elétrica ao aumentara tensão. PASSO 2 Repetindo o experimento. Realize as medidas para os outros resistores restantes no painel DiasBlanco. RESPOSTA: RESISTÊNCIA 3: RESISTÊNCIA 4: RESISTÊNCIA 5: ATENÇÂO: Para posicionar as pontas de prova nos bornes dos resistoresvocê pode utilizar a opção de câmera “Vista superior” para melhorvisualizar os bornes. Você conseguiu realizar as medições de correnteelétrica em todos os resistores? Caso não por quê? RESPOSTA: Não foi possível, porque ao conectar o switch no A1, o experimento informou que a ligação causaria um curto circuito na fonte. Qual dos resistores apresentou maior valor para acorrente elétrica? Explique. RESPOSTA: Foi o resistor 3, com 0,77ª de corrente VII. Referências ▪
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