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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA UNIDADE ACADÊMICA DE FÍSICA LABORATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II PROFESSOR: Pedro Luiz DATA: 15/08/2021 PERÍODO: 2020.2 ALUNO: Alisson Teles Cavalcanti Matrícula: 120110908 TURMA: 12 PREPARAÇÃO - ELEMENTOS RESISTIVOS LINEARES (ERL) E NÃO LINEARES (ERNL) 1. Podemos dizer que a resistência elétrica de um elemento resistivo, em um circuito, será sempre R = R / I (Lei de Ohm)? Sim, desde que o elemento resistivo seja ôhmico (obedeça à Lei de Ohm), caso dos resistores comuns. Explique, resumidamente, quais são as diferenças fundamentais entre um elemento resistivo linear e um elemento resistivo não linear. Um elemento resistivo linear é aquele cuja curva de tensão versus corrente é uma reta, ou seja, pode ser descrito por equações algébricas lineares. Um Elemento resistivo não linear é aquele cuja curva de tensão versus corrente não é uma reta. 2. Esboce o circuito de uma montagem à montante e de uma montagem à jusante. Em que circunstâncias é indicada cada uma dessas montagens? Em que circunstâncias as duas montagens podem fornecer resultados satisfatórios? JUSANTE MONTANTE A montagem a montante (voltímetro antes do amperímetro) dá resultados mais precisos quando a resistência a medir é muito maior que a resistência interna do amperímetro; e a segunda, chamada montagem a jusante (voltímetro depois do amperímetro) é indicada para os casos em que a resistência interna do voltímetro seja muito maior que a resistência a medir. Caso ambos os casos sejam satisfeitos, as duas montagens darão resultados satisfatórios. 3. Explique em que consiste a função retificadora de um diodo, isto é, de que maneira o diodo é capaz de retificar uma corrente alternada. Esboce a curva característica (I x V) de um elemento resistivo não linear real (diodo). Este elemento possui uma resistência definida? A principal característica de um diodo é opor-se à passagem de corrente quando inversamente polarizado. Assim, quando submetido a uma tensão alternada, este só conduz nos semiciclos nos quais é diretamente polarizado, transformando a tensão alternada em contínua pulsante. A V V A i (A) v(V) Como a resistência corresponde à inclinação do gráfico, e sendo o gráfico acima uma curva não linear, o diodo não tem resistência definida. 4. Quando a temperatura de um condutor aumenta você espera que a resistência elétrica do mesmo aumente ou diminua? Por quê? Esboce a curva característica (V x I) para o filamento de uma lâmpada de 220W/220V, quando a voltagem aplicada aumenta de 0 até 220 Volts. Como a resistência elétrica é função direta da temperatura, esperamos que a resistência de dado condutor aumente à medida que sua temperatura também aumente. i (A) v (V) 5. O gráfico abaixo relaciona as intensidades de corrente (I) em dois resistores A e B com as tensões neles aplicadas: Figura a) Calcule a resistência elétrica de A (RA) e de B (RB); Tomando quaisquer pontos de seus respectivos gráficos e utilizando a Lei de Ohm, temos: Ra = 9V/3A = 3 ohm Rb = 6V/3A = 2 ohm b) Calcule a resistência equivalente às associações de A e B em série (RS) e em paralelo (RP) Série: Rs = 2 + 3 = 5 ohm Paralelo: Rp = 2 . 3 / 2 + 3 = 1,2 ohm UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA UNIDADE ACADÊMICA DE FÍSICA LABORATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II PROFESSOR: Pedro Luiz DATA: 15/08/2021 PERÍODO: 2020.2 ALUNO: Alisson Teles Cavalcanti Matrícula: 120110908 TURMA: 12 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ELEMENTO RESISTIVO LINEAR (ERL) e ELEMENTO RESISTIVO NÃO LINEAR (ERNL) MONTAGEM À MONTANTE Figura 01 Tabela 1 - R1 = 560 ohms I(mA) 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 V(mV) 57,8 120,6 128,4 255,8 383,0 385,3 445,0 503,0 563,0 627,0 � Tabela 2 - R2= 10 k ohms I(mA) 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 V(V) 0,934 1,932 2,899 4,070 5,110 6,140 7,130 8,070 9,010 10,020 � 6. Há algum valor discrepante nas Tabelas 1 e 2? Faça o gráfico V versus I e determine a inclinação. Na Tabela 1, observa-se dois pontos discrepantes, como é visto no gráfico acima. Para calcular a inclinação, que corresponde à resistência, tomando quaisquer pontos de seus respectivos gráficos e ajustando as unidades de medida, temos: (120,6 - 57,8) / (0,2 - 0,1) = 628 Na Tabela 2, não se observam pontos discrepantes. Para calcular a inclinação, que corresponde à resistência, tomando quaisquer pontos de seus respectivos gráficos e ajustando as unidades de medida, temos: (1932-934) / (0,2 - 0,1) = 9980 7. Determinação da resistência do próprio amperímetro. Levantamento da curva característica do amperímetro. Faça o gráfico V versus I e determine a inclinação; esta inclinação representa a resistência do amperímetro? Figura 02 Tabela 3 – Resistência do amperímetro I(mA) 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 V(mV) 5,6 11,9 19,1 25,1 32,3 38,4 45,0 51,0 56,8 62,8 Na Tabela 3, para calcular a inclinação, tomando quaisquer pontos de seus respectivos gráficos e ajustando as unidades de medida, temos: (11,9 - 5,6) / (0,2 - 0,1) = 63 UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA UNIDADE ACADÊMICA DE FÍSICA LABORATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II PROFESSOR: Pedro Luiz DATA: 15/08/2021 PERÍODO: 2020.2 ALUNO: Alisson Teles Cavalcanti Matrícula: 120110908 TURMA: 12 MONTAGEM À JUSANTE 8. No circuito abaixo, anote na tabela abaixo, os valores de I e V para cada resistor fornecido. O potenciômetro P de 47 K� deve estar inicialmente na posição de resistência máxima. Figura 03 Tabela 4 - R1 = 560 �� � I(mA) 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 V(mV) 49,4 107,4 169,8 229,0 289,0 344,0 400,0 453,0 506,0 561,0 � � Tabela 5 - R2 = 10 k�� I(mA) 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 V(V) 0,97 1,94 2,99 4,04 5,12 6,13 7,08 8,06 8,96 9,94 � 7. Há algum valor discrepante nas Tabelas 4 e 5? Faça o gráfico V versus I e determine a inclinação. Na Tabela 4, para calcular a inclinação, tomando quaisquer pontos de seus respectivos gráficos e ajustando as unidades de medida, temos: (49,4 - 107,4) / (0,2 - 0,1) = 580 Na Tabela 5, para calcular a inclinação, tomando quaisquer pontos de seus respectivos gráficos e ajustando as unidades de medida, temos: (1940 - 970) / (0,2 - 0,1) = 9700 Não há valores discrepantes nos gráficos. CURVA CARACTERÍSTICA DE UM DIODO 8. No circuito abaixo, anote na tabela abaixo, os valores de I e V para cada resistor fornecido. O potenciômetro P de 47 K� deve estar inicialmente na posição de resistência máxima. Figura 04 Tabela 6 - Diodo Montagem à Montante V(mV) 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 I(mA) 0,048 0,121 0,252 0,464 0,730 1,058 1,408 1,794 12,190 25 3. Repita o item 6 para o circuito à jusante. Figura 05 Tabela 7 - Diodo Montagem à jusante V(mV) 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 I(mA) 0,04 0,13 0,37 1,12 3,21 8,50 20,64 41,80 50 65
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