Trabaho de pesquisa no laboratório virtual - Lei de Ohm

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
TAMBAÚ - JOÃO PESSOA 
 
Curso: Engenharia Civil 
Disciplina: Eletricidade e Magnetismo 
Professora: Luana Leal 
Aluno: Davi Abel dos Santos 
Matrícula: 202004129481 
Turma: 3001 
 
LEI DE OHM 
 
RESUMO SOBRE UM POUCO DE HISTÓRIA: 
 
Entre os anos de 1789 e 1854 viveu o alemão e físico George Simon Ohm, que 
conseguiu experimentalmente observar que comportamento de alguns resistores no 
que tange a variação de corrente elétrica, sendo esta, no caso, proporcional à variação 
da diferença de potencial elétrico. Ohm fez diversas experiências com os mais 
variados tipos de condutores, onde aplicava diferentes intensidades de voltagem e, 
então, concluiu que, principalmente em corpos metálicos, a variação da diferença de 
potencial era proporcional a corrente elétrica. 
 
George Simon Ohm, representou suas observações experimentais na relação 
matemática que diz que a voltagem aplicada nos terminais de um condutor é 
proporcional à corrente elétrica que o percorre. 
 
Onde 𝑉 = 𝑅 . 𝑖: 
 
• “V” é a diferença de potencial, cuja unidade é o Volts (V); 
• “i” é a corrente elétrica, cuja unidade é o Ampere (A); 
• “R” é a resistência elétrica, cuja unidade é o Ohm (Ω 
 
Experimento no laboratório virtual: 
 
O experimento a seguir que iremos realizar no laboratório virtual, tem por finalidade 
analisar as propriedades dos materiais contemplados pela lei de Ohm. Nos permitindo 
calcular as grandezas físicas como a tensão, a corrente e a resistência elétrica de 
elementos em um circuito. 
 
 
 
 
 
Laboratório Virtual 
 
FASE I – RESISTÊNCIA ELÉTRICA EM FUNÇÃO DA ÁREA E DO COMPRIMENTO DO 
CONDUTOR 
 
1º) MEDINDO RESISTIVIDADE DE UM RESISTOR EM FUNÇÃO DO COMPRIMENTO: 
Ajuste o multímetro para a posição adequada para a realização de medições de resistência 
elétrica de até (200 Ω). 
Agora observe que o valor da resistência, correspondente a ligação feita, aparece na tela do 
multímetro. 
Para posterior análise crie uma tabela semelhante a apresentada abaixo e anote os valores 
encontrados para os pontos medidos no resistor 1. 
 
Resistor 1 L (m) R (Ω) R/L (Ω/m) 
AB 0,25 4,3 17,2 
AC 0,50 8,6 17,2 
AD 0,75 12,9 17,2 
AE 1,00 17,2 17,2 
V = R.i => 17,2 = R.1,00 => R = 17,2/1,00 => R = 17,2 Ω 
 
2º) MEDINDO RESISTIVIDADE DE UM RESISTOR EM FUNÇÃO DA ÁREA: 
Realize as medidas para os resistores 3, 4 e 5 no painel Dias Blanco, nas respectivas posições “AE3”, 
“AE4” e “AE5”. 
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. 
Resistor A (m²) R (Ω) R·A (Ω·m²) 
 ³־2,376.10 3,3 ⁴־7,2.10 3
 ³־2,601.10 5,1 ⁴־5,1.10 4
 ⁵־6,4.10 0,1 ⁴־6,4.10 5
 
 
FASE II – A CORRENTE ELÉTRICA EM FUNÇÃO DA TENSÃO E DA RESISTÊNCIA ELÉTRICA 
EM UM FIO RESISTOR 
 
1º) POSICIONANDO PONTAS DE PROVAS NOS BORNES: 
Posicione a ponta de prova negativa do multímetro na posição “E4”. Em seguida, posicione a ponta 
de prova positiva do multímetro na fonte de tensão. 
Conecte a ponta de prova da fonte de tensão no painel Dias Blanco e observe que as pontas de 
prova estão posicionadas em “AE4”. 
 
2º) AJUSTANDO O MULTÍMETRO: 
Ajuste o multímetro para a posição favorável à realização medições da corrente elétrica. 
 
3º) AJUSTANDO FONTE DE TENSÃO 
Ligue a fonte de tensão e observe as suas informações. 
Varie a tensão, aproximadamente, de 0,5 em 0,5 até que seu valor chegue a 2,5. Crie uma tabela 
semelhante a apresentada abaixo e anote os valores encontrados para os pontos medidos no 
resistor 4. 
 
Resistor 4 
V (V) I (A) V/i (V/A) 
0,50 0,09 5,55 
1,00 0,19 5,26 
1,50 0,29 5,17 
2,00 0,39 5,13 
2,50 0,49 5,10 
 
OBS: FOI OBSERVADO QUE OS VALORES DE i ENCONTRADOS, FICAM OSCILANDO PARA CIMA E PARA 
BAIXO, DIFICULTANDO A PRECISÃO DE COLETAGEM DE DADOS. 
 
4º) REPETINDO O EXPERIMENTO: 
Realize as medidas para os outros resistores apresentados no painel Dias Blanco. 
 
RESISTOR 1 RESISTOR 2 
V (V) I (A) V/i (V/A) V (V) I (A) V/i (V/A) 
0,50 0,02 25 0,50 0,07 7 
1,00 0,05 20 1,00 0,14 7 
1,50 0,08 19 1,50 0,21 7 
2,00 0,11 18 2,00 0,29 7 
2,50 0,14 18 2,50 0,36 7 
 
RESISTOR 3 
V (V) I (A) V/i (V/A) 
0,50 0,13 3,85 
1,00 0,27 3,70 
1,50 0,41 3,66 
2,00 0,56 3,57 
2,50 0,70 3,57 
 
OBS: NÃO FOI POSSIVEL EFETUAR O MESMO TESTE NO RESISTOR (AE5), POIS APARECEU O SEGUINTE 
ALERTA: 
ESTA LIGAÇÃO CAUSARÁ CURTO-CIRCUITO NA FONTE. 
 
 
 
5º) ANALISANDO OS RESULTADOS: 
Siga para a seção “Avaliação de Resultados”, neste roteiro, e responda de acordo com o que foi 
observado no experimento. 
 
 
AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS 
 
“RESISTIVIDADE DE UM RESISTOR EM FUNÇÃO DO COMPRIMENTO” 
 
1. Construa o gráfico da “Resistência elétrica x Comprimento do resistor”. 
 
 
 
 
2. O que é possível observar com relação ao comportamento da resistência 
elétrica? Explique. 
 
Resposta: É possível observarmos o movimento ordenado de elétrons. 
 
Explicação: Esse comportamento é formado quando há uma diferença de potencial (ddp) em um 
fio condutor e esse movimento no condutor fica sujeito a uma oposição que é conhecida como 
resistência elétrica. 
A resistência depende também da geometria do condutor, (espessura e comprimento) e do material 
de que ele é feito. Sendo assim a resistência é diretamente proporcional ao comprimento do condutor 
e inversamente proporcional a área de secção a espessura do condutor. 
 
 
 
 
 
 
PAINEL DIAS BLANCO EQ156 
BORNE MATERIAL DIAMETRO 
COMPRIMENTO 
"A" 
COMPRIMENTO 
"B" 
COMPRIMENTO 
"C" 
COMPRIMENTO 
"D" 
COMPRIMENTO 
"E" 
1 KDS 0,32 mm 1000 mm 750 mm 500 mm 250 mm 0 mm 
2 KANTHAL DSD 0,51 mm 1000 mm 750 mm 500 mm 250 mm 0 mm 
3 KDS 0,72 mm 1000 mm 750 mm 500 mm 250 mm 0 mm 
4 NIQUEL-CROMO 0,51 mm 1000 mm 750 mm 500 mm 250 mm 0 mm 
5 
COBRE-
ESMALTADO 
 AWG-22 
0,64 mm 1000 mm 750 mm 500 mm 250 mm 0 mm 
 
 
 
3. Calcule a resistividade do resistor 1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESISTOR 
1 
L R R/L = Ω CÁLCULO DA RESISTIVIDADE = Ωm 
AB 0,25 4,3 17,2 
R = P. L => 4,3 = P. 0,00032 => P = 4,3.1,28.10 ³ ־ P = 5,504.10³ ־ 
 A 0,25 
AC 0,50 8,6 17,2 
R = P. L => 8,6 = P. 0,00032 => P = 8,6.6,4.10⁴ ־ P = 5,504.10³ ־ 
 A 0,50 
AD 0,75 12,9 17,2 
R = P. L => 12,9 = P. 0,00032 => P = 12,9.4,27.10⁴ ־ P = 5,508.10³ ־ 
 A 0,75 
AE 1,00 17,2 17,2 
R = P. L => 17,2 = P. 0,00032 => P = 17,2.3,2.10 ⁴ ־ P = 5,504.10³ ־ 
 A 1,00 
“RESISTÊNCIA ELÉTRICA DE UM RESISTOR EM FUNÇÃO DA ÁREA” 
 
 
1. Calcule a resistividade de cada resistor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESISTOR 
2 
L R R/L = Ω CÁLCULO DA RESISTIVIDADE = Ωm 
AB 0,25 1,7 6,8 
R = P. L => 1,7 = P. 0,00051 => P = 1,7.2,04.10 ³ ־ P = 3,468.10³ ־ 
 A 0,25 
AC 0,50 3,3 6,6 
R = P. L => 3,3 = P. 0,00051 => P = 3,3.1,02.10 ³ ־ P = 3,37.10 ³ ־ 
 A 0,50 
AD 0,75 5,1 6,8 
R = P. L => 5,1 = P. 0,00051 => P = 5,1.6,8.10⁴ ־ P = 3,468.10³ ־ 
 A 0,75 
AE 1,00 6,7 6,7 
R = P. L => 6,7 = P. 0,00051 => P = 6,7.5,1.10⁴ ־ P = 3,417.10³ ־ 
 A 1,00 
RESISTOR 
3 
L R R/L = Ω CÁLCULO DA RESISTIVIDADE = Ωm 
AB 0,25 0,8 3,2 
R = P. L => 0,8 = P. 0,00072 => P = 0,8.2,88.10 ³ ־ P = 2,304.10³ ־ 
 A 0,25 
AC 0,50 1,7 3,4 
R = P. L => 1,7 = P. 0,00072 => P = 1,7.1,44.10 ³ ־ P = 2,448.10³ ־ 
 A 0,50 
AD 0,75 2,5 3,3 
R = P. L => 2,5 = P. 0,00072 => P = 2,5.9,6.10⁴ ־ P = 2,4.10³ ־ 
 A 0,75 
AE 1,00 3,3 3,3 
R = P. L => 3,3 = P. 0,00072 => P = 3,3.7,2.10⁴ ־ P = 2,376.10³ ־ 
 A 1,00 
RESISTOR 
4 
L R R/L = Ω CÁLCULO DA RESISTIVIDADE = Ωm 
AB 0,25 1,3 5,2 
R = P. L => 1,3 = P. 0,00051 => P = 1,3.2,04.10 ³ ־ P = 2,652.10³ ־ 
 A 0,25AC 0,50 2,5 5 
R = P. L => 2,5 = P. 0,00051 => P = 2,5.1,02.10 ³ ־ P = 2,55.10 ³ ־ 
 A 0,50 
AD 0,75 3,8 5,1 
R = P. L => 3,8 = P. 0,00051 => P = 3,8.6,8.10⁴ ־ P = 2,584.10³ ־ 
 A 0,75 
AE 1,00 5,1 5,1 
R = P. L => 5,1 = P. 0,00051 => P = 5,1.5,1.10⁴ ־ P = 2,601.10³ ־ 
 A 1,00 
RESISTOR 
5 
L R R/L = Ω CÁLCULO DA RESISTIVIDADE = Ωm 
AB 0,25 0,0 0 
R = P. L => 0,0 = P. 0,00064 => P = 0,0.2,56.10 ³ ־ P = 0 
 A 0,25 
AC 0,50 0,1 0,2 
R = P. L => 0,1 = P. 0,00064 => P = 0,1.1,28.10 ³ ־ P = 1,28.10 ⁴ ־ 
 A 0,50 
AD 0,75 0,1 0,133 
R = P. L => 0,1 = P. 0,00064 => P = 0,1.8,53.10 ⁴ ־ P = 8,53.10 ⁵ ־ 
 A 0,75 
AE 1,00 0,1 0,1 
R = P. L => 0,1 = P. 0,00064 => P = 0,1.6,4.10⁴ ־ P = 6,4.10⁵ ־ 
 A 1,00 
2. Qual dos resistores possui maior resistividade? Por quê? 
Para o cálculo da resistividade utilize a fórmula: 
 
Resposta: O resistor 5 AB apresentou maior resistividade para a passagem da corrente elétrica por 
possuir maior resistência que os demais. 
 
CORRENTE ELÉTRICA DE UM RESISTOR 
 
1. Construa o gráfico da “Tensão elétrica x Corrente elétrica”, caso precise retorne ao roteiro teórico 
para relembrar a relação entre Tensão elétrica ou corrente elétrica. 
 
 
 
2. Depois da realização do experimento o que é possível observar com relação ao comportamento 
da corrente elétrica? Explique. 
 
Resposta: Foi possível observar que a corrente é proporcional a tensão aplicada, logo quanto maior 
é o valor da tensão maior será o valor da corrente. 
 
3. É possível realizar as medições de corrente elétrica em todos os resistores? Caso 
não, por quê? 
 
Resposta: Não, devido à falta de tensão, ao tentar efetuar a medição no resistor 5 ocorreu o risco 
de causar um curto-circuito na fonte, pois a tenção aplicada sobre o resistor gera uma corrente superior a 
5 Ampères, que é o máximo suportado pelo fusível em questão. 
 
 
4. Qual dos resistores apresentou maior valor para a corrente elétrica? Tente 
elaborar uma justificativa, abordado o comportamento da resistência elétrica 
como a passagem da corrente elétrica. 
 
Resposta: O resistor 1 AD (P = 5,508.10³ ־), apresentou maior valor para a corrente elétrica por 
possuir menor resistência que os demais. 
 
“Tabela de Materiais e suas respectivas resistências”