PRÁTICA 6 - REOSTATO - FÍSICA EXP III

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO – UFMA
CENTRO DE CIÊNCIAS SOCIAIS, SAÚDE E TECNOLOGIA - CCSST
CURSO DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS
DISCIPLINA: FÍSICA EXPERIMENTAL III
HEMILY CAROLINE SOUSA DE OLIVEIRA
PRÁTICA 7: LEI DE OHM
07/08/2021
IMPERATRIZ-MA
2021
HEMILY CAROLINE SOUSA DE OLIVEIRA
LEI DE OHM
Relatório para obtenção de nota do curso de Engenharia de Alimentos referente à disciplina de Física experimental III. 
Prof. Dr.: Ricardo Lima.
IMPERATRIZ-MA 
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO..................................................................................................4 
2. OBJETIVOS .....................................................................................................8
3. METODOLOGIA................................................................................................9
3.1 MATÉRIAIS UTILIZADOS......................................................................9
3.2 PROCEDIMENTOS................................................................................9
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES ...................................................................10
5. CONCLUSÃO..................................................................................................13
REFERÊNCIAS....................................................................................................13
1. INTRODUÇÃO 
Resistência Elétrica
Ela é medida utilizando-se a grandeza Ω (Ohm) e demonstra a capacidade que um condutor apresenta de se opor a uma determinada passagem de corrente elétrica. Podemos afirmar, por exemplo, que os materiais isolantes têm alta resistência pois dificultam a passagem da corrente. Diante do conceito apresentado, podemos tirar à seguinte conclusão: quanto maior for a resistência elétrica de um determinado material, mais difícil será a passagem da corrente elétrica [5]. Em outras palavras, a função da resistência elétrica é de dificultar a passagem de corrente elétrica. Observe que a resistência de 1 Ω (ohm) equivale a 1V/A (Volts/Ampére) [4].
Lei de Ohm
As leis de Ohm são consideradas fundamentais para a eletricidade. Elas determinam que a corrente elétrica em um condutor é diretamente proporcional à diferença de potencial aplicada. Elas foram postuladas pelo físico inglês Georg Simon Ohm e são princípios fundamentais para a eletrônica analógica [2] . Essa relação é conhecida como lei de Ohm. A lei de Ohm afirma que a tensão v em um resistor é diretamente proporcional à corrente i através dele. Isto é [1],
V ∞ i
Conforme as leis de Ohm, a corrente elétrica que percorre um condutor é proporcional a voltagem aplicada nos seus terminais. Relacionando às três principais grandezas elétricas, as leis de Ohm comprovam como a tensão, corrente e resistência elétrica estão diretamente ligadas. A partir de seus experimentos com diferentes tipos de condutores, Georg Ohm formulou princípios que foram chamados de leis de Ohm. A primeira Lei de Ohm diz que a corrente elétrica é diretamente proporcional à diferença de potência aplicada. Já na segunda Lei de Ohm, ele determina que a resistência elétrica do condutor tem relação direta com constituição do material e é proporcional ao seu comprimento [2].
Primeira lei de Ohm
A Primeira Lei de Ohm versa sobre a resistência elétrica dos condutores, determinando a relação de proporcionalidade entre a corrente elétrica que passa por um dispositivo e a diferença de potência a qual o dispositivo está submetido. Esse princípio indica também que a intensidade de corrente elétrica do condutor de resistência constante é proporcional à diferença de potencial aplicada entre suas extremidades. Esse tipo de condutor recebe o nome condutor ôhmico. Para determinar essa lei, utiliza-se a seguinte fórmula [2]:
Em que:
R: resistência (Ohm);
v: diferença de potencial elétrico (Volts);
i: intensidade da corrente elétrica (Ampére).
A diferença de potencial elétrico entre dois pontos de um circuito, por sua vez, indica que ali existe uma resistência elétrica [3].
Figura 1: Quando a corrente elétrica passa pelo elemento resistivo R, há uma queda de potencial elétrico.
Fonte: [3].
Essa diferença decorre do consumo da energia dos elétrons, uma vez que essas partículas transferem parte de sua energia aos átomos da rede cristalina, quando conduzidos por meios que apresentem resistência à sua condução. O fenômeno que explica tal dissipação de energia é chamado de efeito Joule. A figura abaixo mostra o perfil do potencial elétrico antes e após a passagem da corrente por um elemento resistivo de um circuito elétrico, observe a queda de energia [3]:
Figura 2: Quando a corrente elétrica é conduzida em um corpo com resistência elétrica, parte de sua energia é dissipada.
Fonte: [3].
A corrente elétrica i mede o fluxo de cargas pelo corpo em Ampères, ou em C/s. A corrente elétrica é diretamente proporcional à resistência elétrica dos corpos: quanto maior a resistência elétrica de um corpo, menor será a corrente elétrica a atravessá-lo [3].
Segunda Lei de Ohm
A Segunda Lei de Ohm corresponde aos fatores que interferem na resistência elétrica. Essa lei estabelece que a resistência depende da espessura e comprimento do condutor e do material de que ele é constituído, indicando ainda que é diretamente proporcional ao comprimento do condutor e inversamente proporcional a sua espessura. A equação que expressa a Segunda lei de Ohm é a seguinte:
Em que:
R: resistência 
ρ: resistividade do condutor 
L: comprimento 
A: área de secção transversal 
Chamamos de resistor ôhmico todo corpo capaz de apresentar resistência elétrica constante para um determinado intervalo de tensões elétricas. O gráfico de tensão em função da corrente elétrica para os resistores ôhmicos é linear [3].
Figura 3: O resistor pode ser considerado ôhmico no intervalo em que o seu potencial elétrico aumenta linearmente com a corrente elétrica.
Fonte: [3].
Tomando-se o segmento reto do gráfico, sabe-se que o potencial elétrico entre os terminais de um resistor sofrerá uma variação em seu potencial elétrico que é sempre proporcional à corrente elétrica que o percorre [3].
Figura 4: resistor sofrerá uma variação em seu potencial elétrico que é sempre proporcional à corrente elétrica que o percorre.
Fonte: [3].
Analisando o gráfico mostrado acima, vemos que a resistência elétrica pode ser entendida como a inclinação da reta, dada pela tangente do ângulo θ. Como sabemos, a tangente é definida como a razão entre os catetos oposto e adjacente e, portanto, pode ser calculada com a fórmula R = U/i, no caso em que as resistências são ôhmicas [3].Ressalta-se que somente algumas faixas de temperatura de campo elétrico são válidas para essa lei. Ou seja, não inclui alguns dispositivos à base de semicondutores como diodos e transistores que considerados não ôhmicos [2].
Resistores
Os resistores são dispositivos eletrônicos cuja função é a de transformar energia elétrica em energia térmica (calor), por meio do efeito joule. Dessa maneira, os resistores ôhmicos ou lineares são aqueles que obedecem a primeira lei de ohm (R=U/I). A intensidade (i) da corrente elétrica é diretamente proporcional a sua diferença de potencial (ddp), chamada também de voltagem. Por outro lado, os resistores não ôhmicos, não obedecem a lei de ohm [4].
Figura 5: Resistores.
Fonte: www.imcresistencias.com.br/blog/resistores/.
2. OBJETIVOS 
· Medir a corrente e a tensão dos resistores.
3. METODOLOGIA
3.1 MATÉRIAIS UTILIZADOS
· Multímetro;
· Resistores;
· Placa de testes de circuito;
· Fonte de tensão(ICEL-DC).
3.2 PROCEDIMENTOS 
Inicialmente, usou-se uma fonte de tensão, contendo corrente e voltagem continua, regulou-se a fonte de 0 a 30V, e de 0 a 3A, em seguida, ajustou-se os dois ajustes da fonte(um grosso e outro fino), quando a voltagem passa de determinado valor, passa-se controlar a corrente, e consequentemente o LED vermelho liga-se, liberando voltagem. Posteriormente, fez-se um teste experimental, a fonte liga-se por meio de dois fios banana-banana, ligando-se a placa de circuito e à ajustando-seem 6V, e 0,22A, logo, obteve-se a lâmpada ligava.
Figura 6: Representação da montagem do circuito.
 
Fonte: Próprio autor.
A princípio, fez-se o arranjo experimental, utilizando-se o primeiro resistor (Marrom, marrom, preta e dourado), onde ligou-se a fonte, e passou-se de uma ilha de conexão para outra, usando-se o multímetro com as pontas de prova acopladas as garras de jacaré encapadas, logo, os multímetros que foram utilizados na corrente e voltagem, serviram para dar-lhe medidas precisas. 
Figura 7: Representação da montagem do circuito.
 
Fonte: Próprio autor.
Posteriormente, iniciou-se selecionado a corrente contínua no multímetro, e colocou-se para medir até 200m (m-), em seguida, obteve-se o resultado de 37,6xmA, ou seja, 0,0376ª para x, e para y 0,82V. Realizou-se o procedimento 10 vezes, em seguida, realizou-se o mesmo procedimento para o segundo resistor (Marrom, vermelho, vermelho e dourado).
· Resistencia nominal para o primeiro resistor : ±1,1Ω;
· Resistencia nominal para o segundo resistor : ±120Ω;
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
De acordo com o procedimento experimental, obteve-se os seguintes resultados abaixo: 
Tabela 1: Primeiro resistor.
	Pontos
	X(i)
	Y(V)
	1º
	0,0376A
	0,82V
	2º
	0,0494A
	1,08V
	3º
	0,0592A
	1,29V
	4º
	0,0758A
	1,65V
	5º
	0,0842A
	1,83V
	6º
	0,1162A
	2,51V
	7º
	0,1469A
	3,15V
	8º
	0,1586A
	3,39V
	9º
	0,1643A
	3,51V
	10º
	0,1765A
	3,76V
	COEFICIENTE ANGULAR = 21,77
Gráfico 1: Tensão V x Corrente elétrica I em um resistor de resistência R= ± 1,1 . A reta traçada no gráfico foi obtida por regressão linear.
De acordo com o procedimento experimental, pode-se observar que para este primeiro resistor, os valores apresentados na tabela de x e y, estão realmente próximos um do outro, logo, em comparação da resistência nominal( ±1,1Ω) com o coeficiente angular(21,77), tem-se que, os valores não estão próximos um do outro, havendo assim, uma grande diferença, ou seja, erros experimentais. A diferença nos valores encontrados pode ter sido devido a alguns fatores que influenciaram na obtenção dos dados, como o erro do instrumento de medição. Foram realizados os mesmos procedimentos para o resistor 2.
Tabela 1: Primeiro resistor.
	Pontos
	X(i)
	Y(V)
	1º
	-0,000A
	-0,17V
	2º
	0,005A
	0,84V
	3º
	0,007A
	1,13V
	4º
	0,009A
	1,30V
	5º
	0,017A
	2,25V
	6º
	0,022A
	2,92V
	7º
	0,025A
	3,25V
	8º
	0,031A
	4,04V
	9º
	0,036A
	4,67V
	10º
	0,042A
	5,27V
	11º
	0,050A
	6,31V
	COEFICIENTE ANGULAR = 124,79
Gráfico 1: Tensão V x Corrente elétrica I em um resistor de resistência R= ± 120 . A reta traçada no gráfico foi obtida por regressão linear.
Observou-se que, para o segundo resistor, os valores de x e y, possuem valores próximos um do outro, logo, em comparação da resistência nominal( ±120Ω) com o coeficiente angular encontrado através do gráfico (125,69), tem-se que, os valores estão bastante próximos, com uma pequena diferença.
5. CONCLUSÃO
Inicialmente, observou-se que quanto maior a voltagem em uma lâmpada led, maior sua eficiência. Diante dos resultados obtidos pode-se concluir que foi possível verificar a linearidade entre tensão e corrente, e consequentemente obtenção dos valores de resistência nominal, e coeficiente angular. Porém devidos aos erros sistemáticos e/ou aleatórios, os valores encontrados para a resistência nominal do primeiro resistor, utilizadas no experimento não concordaram com os informado pelo fabricante. No primeiro resistor percebe-se um erro experimental grotesco, ao medir a resistência nominal, e obter-se o coeficiente angular através do gráfico, uma vez que o valor teoricamente esperado era de 1,1Ω.
O experimento exposto mostrou-se muito proveitoso, pois trouxe a possibilidade de comprovar a lei de Ohm dos elementos resistivos, e graficamente visualizar a diferença de potencial elétrico em função da corrente i. O experimento foi de simples realização, não gerando qualquer tipo de dúvida ou dificuldade. Quanto as incertezas, não influenciaram de forma negativa durante a realização de todo o experimento, logo, durante as medições é preciso ter bastante atenção.
REFERÊNCIAS
ALEXANDER, Charles K; SADIKU, Matthew N. O. Fundamentos de circuitos elétricos. 5. Ed. Porto Alegre: AMGH Editora Ltda, 2013.
DIAS, Fabiana. Leis de ohm. Educa Mais Brasil, 2019. Disponível em: https://www.educamaisbrasil.com.br/enem/fisica/leis-de-ohm. Acesso em 12 de agosto de 2021.
HELERBROCK, Rafael. Lei de Ohm. Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-lei-ohm.htm. Acesso em 12 de agosto de 2021.
GOUVEIA, Rosimar. Leis de Ohm. Toda Matéria, 2020. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/leis-de-ohm/. Acesso em 12 de agosto de 2021.
Lei de Ohm: o que é, leis, fórmulas e mais!. Stoodi, 2020. Disponível em: https://www.stoodi.com.br/blog/fisica/lei-de-ohm-o-que-e/. Acesso em 12 de agosto de 2021.
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