Relatório 2 Lab Fís 3

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Exp.2 Curva característica corrente-tensão 
Nome: Rodrigo Antônio Pereira 
Disciplina: Laboratório de Física III 
 
 
1 Objetivos 
Curva característica corrente-tensão é um gráfico i×V que representa a 
relação entre a tensão aplicada e a corrente que flui por um componente. 
Nesta experiência, O objetivo é obter as curvas características dos 
seguintes componentes: 
• Resistores metálicos de NiCr e de Tungstênio; 
• Resistores não metálicos PTC e VDR; 
• Diodo semicondutor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Perguntas: resposta para as seguintes questões: 
 
1. 
 
(a) Faça os gráficos de i em função de V com os dados da Tabela I 
para os dois resistores metálicos: NiCr e lâmpada. (b) O que é um 
resistor ôhmico? Indique qual dos resistores nesta primeira parte 
é ôhmico, justificando a resposta. (c) Através de uma regressão 
linear, determine a resistência R (em ohms) do resistor de NiCr. 
(d) Calcule o valor da resistência da lâmpada de Tungstênio nos 
casos em que a tensão aplicada vale 3 V e 30 V e compare com a 
resistência do resistor de NiCr. 
a) 
 
Gráfico 1 – Gráfico de regressão linear plotado 
 
 
Gráfico 2 – Gráfico de regressão linear plotado 
b) A 1ª lei de Ohm determina que a diferença de potencial entre dois pontos de um resistor é 
proporcional à corrente elétrica que é estabelecida nele. Além disso, de acordo com essa lei, a razão entre 
o potencial elétrico e a corrente elétrica é sempre constante para resistores ôhmicos. Sabendo disso, com 
os cálculos do experimento, vimos que o resistor NiCr mantém seus valores de resitência praticamente 
constantes, então concluímos que ele é um resistor ôhmico. Já no resistor da lâmpada a resistência 
aumenta conforme a tensão aplicada é aumentada, ou seja, ela é dependente da tensão, então 
concluímos que este não é um resistor ôhmico. 
 
c) R=V/i  V=Ri  i=1/R*V 
y=a + bx 
y= i 
A= 1/R 
X= V 
B=0 
Através da informação do gráfico, sabemos que A=9,80mA = 0,0098A 
Então: A = 1/R  R= 1/A  R = 1/0,0098  R = 102,04 (Ω) 
 
d) Usei os valores aproximados de 3V e 30V, que foi V1= 3,95 V com i 1= 98,6 mA (0,0986 A) e 
V2 = 27,2V e i2 = 230,0mA (0,2300A). 
Sabendo que R=V/i, temos: 
R1 = 3,95/0,0986 = 40,06 Ω 
R2 = 27,2/0,2300 = 118,26 Ω 
 
No resistor de NiCr a resistência é praticamente constante. Se calcular a resistência utilizando os 
primeiros valores da tabela e comparar com o último nota-se que a variação é pequena. Já no resistor 
da lâmpada a resistência aumenta conforme a tensão aplicada é aumentada, ou seja, ela é dependente 
da tensão. 
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencial-eletrico-v.htm
https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-sao-resistores.htm
https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-corrente-eletrica.htm
2. 
 (a) Faça o gráfico i em função de V com os dados da Tabela II, 
para o VDR à temperatura ambiente. (b) Descreva como varia a 
resistência deste VDR à medida que a tensão varia entre os limites 
medidos. (c) Num mesmo sistema de eixos logV (eixo y) versus logi 
(eixo x), plote os gráficos do VDR às diferentes temperaturas. Os 
dados seguem tendência linear? Calcule os coeficientes das retas 
via regressão e, a partir deles, determine β e C para cada 
temperatura. (d) O que é possível afirmar sobre os valores de 
resistência do VDR quando há uma mudança de temperatura? 
R: a) 
 
Gráfico 3 – Gráfico de regressão linear plotado 
 
b) calculando os limites medidos temos V1= 15,0 V com i 1= 0,18 mA (0,00018 A) e V2 = 27,1V e i2 = 
1,86mA (0,00186A). 
Sabendo que R=V/i, temos: 
R1 = 15,0/0,00018 = 83,33 KΩ 
R2 = 27,1/0,00186 = 14,56 KΩ 
No resistor VDR a medida que a tensão aumenta a corrente também aumenta exponencialmente e a 
resistência diminui. 
 
 
 
c) 
 
 
Gráfico 4 – Gráfico de regressão linear plotado 
 
Segue tendência não linear, como pode ser visto no gráfico. 
 
coeficientes linear = A 
coeficientes angular = B determinar β e C para cada temperatura 
 
Temperatura 20°C 
V=Ci^β  logV = logC + βlogi 
Linearizando: 
y=a +bx 
 y= logV 
x= logi 
A= logC 
B= β 
 
Calculando B  B= (y2 - y1) / (x2 - x1)  B = (logV2 – logV1) / (logi2 – logi1) 
Pontos: P1 (i1:V1) e P2(i2:V2) 
 P1 (0,18 : 15,0) e P2(1,86 : 27,1) 
 
B = (log27,1 – log15,0) / (log1,86 – log0,18) 
B = 0,2533 = β 
Agora para achar o C é só substituir o β na equação inicial, juntamente com um ponto qualquer 
da reta: 
V=Ci^β 
27,1 = C(1,86)^0,25  C = 23,16 V/mA 
 
 
Temperatura 60°C 
Pontos: P1 (i1:V1) e P2(i2:V2) 
 P1 (0,22 : 14,8) e P2(2,27 : 27,0) 
 
B = (log27,0 – log14,8) / (log2,27– log0,22) 
B = 0,2578 = β 
Agora para achar o C é só substituir o β na equação inicial, juntamente com um ponto qualquer 
da reta: 
V=Ci^β 
27,0 = C(2,27)^0,25  C = 21,86 V/mA 
 
d) 
Sabendo que a constante C representa a resistência do VDR. Quando há um aumento na 
temperatura, a resistência do VDR diminui. 
 
 
3. 
(a) Construa a curva característica do PTC a partir dos dados 
experimentais. (b) É possível identificar uma região do gráfico 
em que o PTC se comporta como um resistor ôhmico? Se sim, indique 
o intervalo de tensões em que isso ocorre e determine a sua 
resistência em ohms. (c) Explique como o gráfico mostra que a 
resistência do PTC aumenta com a temperatura. 
R: a) 
 
Gráfico 6 – Gráfico de regressão linear plotado 
b) R = V/i 
 
A região do gráfico em que o PTC se comporta como um resistor ôhmico vai de 0 a 8V 
aproximadamente. 
 
Se pegarmos valores de 1,90V, 5,90V, 9,02V, 7,79 e 25,5V com suas respectivas correntes 
46,1 mA (0,0461 A), 155,8 mA (0,1558 A), 220,0 mA (0,2200 A), 240mA(0,2400A) e 130mA( 
0,1300A), temos: 
 
R1= 1,90 / 0,0461 = 41,21 Ω 
R2 = 5,90 / 0,1558 = 37,87 Ω 
R3 = 7,79 / 0,2200 = 35,41 Ω até aqui a resistência diminui e depois começa a aumentar. 
R4 = 9,02 / 0,2400 = 37,58 Ω 
R5 = 25,5 / 0,1300 = 196,15 Ω 
 
C) 
Através dos os cálculos feitos, e analisando o gráfico, é possível perceber que o resistor 
obedece a lei de ohm em tensões de até aproximadamente 8V, apresentando no gráfico um 
comportamento linear. Com o aumento da tensão há o decréscimo da corrente, devido ao 
aumento da resistência causada pelo aquecimento do varistor. Ou seja, para valores baixos 
de tensão (até aproximadamente 8V) a resistência se mantém praticamente constante. 
Quando ocorre um aumento gradativo da tensão, a resistência deixa de ser constante e 
também começa a aumentar, e por isso a corrente é diminuída. O PTC possui como 
característica o fato da resistência ser proporcional à temperatura, isto é, a resistência 
aumenta com o aumento na temperatura. 
4. 
(a)Construa a curva característica do diodo semicondutor para V > 
0 a partir dos dados experimentais.(b)Comente qualitativamente o 
gráfico. O mesmo ocorre para V < 0?(c)Tendo em vista como o 
circuito foi montado, explique por que a tensão na fonte difere 
significativamente da tensão no diodo. 
R: a) 
 
Gráfico 7 – Gráfico de regressão linear plotado 
 
b) Este gráfico mostra medidas negativas e positivas, por ser tratar de um dispositivo com polaridade. 
Polarização direta (V>0) e polarização inversa (V<0). Em (V>0), é apresentado o comportamento 
exponencial da corrente, a medida que sua tensão aumenta, e consequentemente sua resistência vai 
tende a zero. Podemos dizer que este não é um resistor ôhmico. 
Já em V<0 onde é feita a polarização inversa, para pequenas voltagens negativas, a corrente é muito 
pequena e negativa. 
Em resumo, para caracterizar o Diodo no gráfico, se tem uma curva de corrente x voltagem com um 
comportamento no lado positivo V>0 com crescimento exponencial, e no lado negativo V>0 com valores 
muito pequenos de corrente. 
 
c) A tensão na fonte difere significativamente da tensão no diodo, porque a diferença de 
potencial nos terminais no diodo será constante, poisele vai passar a conduzir e então terá 
uma diferença de potencial de aproximadamente 0,7 volts constante.