Física experimental B - Lei de Ohm, Diodo, Corrente Alternada, Capacitor

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Física experimental B 
Prova 1 
 
Medições: 
 Amperímetro ideal: resistência nula, 
colocado em série. 
o Devido a resistência baixa, a 
corrente irá desviar o caminho 
para o amperímetro o que o 
queimará. 
 Voltímetro ideal: Resistência tendendo ao 
infinito, colocado em paralelo. 
 Resistência do fio: 
𝑅 = 𝜌
𝐿
𝐴
 
 Incertezas: 
 
 
Experimento 1: 
 Leis de Kirchhoff: maneira de analisar a 
associação de resistores em um circuito. 
o Lei das malhas 
o Lei dos nós 
o Circuito em série: 
 𝑅 = 𝑟1 + 𝑟2 + 𝑟3 
 Mesma corrente 
o Circuito em paralelo: 
 1/req= 1/r1+1/r2 
 It=I1+I2+I3 
 Efeito Joule: Efeito da corrente elétrica ao 
passar por um resistor, aquecer. 
o Potência dissipada 
 
Experimento 2: 
 Lei de Ohm: quando a resistência é 
independente do valor da ddp, assim 
como sua polaridade. 
o Função linear 
o Tensão e corrente são 
proporcionais. 
 Diodo: (semicondutor) componente 
eletrônico que direciona a passagem da 
corrente elétrica. 
o Anôdo para catódo 
o Voltagem mínima necessária para 
o diodo funcionar: 0,7 V. 
 
Experimento 3: 
 Leis de kirchhoff. 
 
Experimento 4: 
 Considerando resistências internas 
parasitas no circuito: 
2 
 
𝐼 =
𝑉𝑓
𝑅 + 𝑟
 
𝑃𝑢 = 𝑅. 𝐼^2 
 O valor de potência útil máxima dissipada 
é quando: 
o R=r 
𝑁 =
𝑝𝑢
𝑝𝑡
 
𝑃𝑡 = (𝑅 + 𝑟). 𝐼^2 
 
Experimento 5: 
 Corrente alternada: a tensão varia ao 
longo do tempo. 
 Frequência: numéro de eventos em um 
certo tempo. 
 Período: tempo que demora pra 
completar um evento. 
𝑣(𝑡) = 𝑉𝑜. 𝑠𝑒𝑛(𝜔𝑡 + 𝜙) 
𝜔 = 2𝜋𝑓 𝑜𝑢 
2𝜋
𝑇
 
𝜙 =
2𝜋𝑡
𝑇
 
 Potência dissipada em um resistor 
submetido a uma corrente senoidal: 
𝑃(𝑡) =
𝑅. 𝐼𝑜
2
2
 
 Maneira de obter o valor 𝜙: 
o Método das duas ondas: diferença 
de sinais, conta as divisões entre as 
ondas no osciloscópio. 
8 𝑑𝑖𝑣 − 360 
𝑥 𝑑𝑖𝑣 − 𝜙 
o Método das figuras de Lissajous: 
sobrepõem-se os sinais dos dois 
canais no osciloscópio e a imagem 
resultante. 
𝜙 = 180 − 𝑎𝑟𝑐𝑠𝑒𝑛 (
2𝑎
2𝑏
) 
 
Experimento 6: 
 Capacitor: armazena carga sob a forma 
de um campo elétrico. 
𝑄 = 𝐶𝑈 
 Processo de carga: 
𝑉0 = 𝑉𝑅 + 𝑉𝐶 
o Tensão no resistor: 
 𝑉𝑅 = 𝑉0𝑒
−
1
𝜏 
o Tensão no capacitor: 
𝑉𝐶 = 𝑉0(1 − 𝑒
−
1
𝜏) 
𝑅𝐶 = 𝜏 constante de tempo capacitiva no 
circuito. 
 Processo de descarga: 
0 = 𝑉𝑅 + 𝑉𝐶 
o Tensão no resistor: 
𝑉𝑅 = −𝑉0𝑒
−
1
𝜏 
o Tensão no capacitor: 
𝑉𝐶 = 𝑉0𝑒
−
1
𝜏 
 Tempo de meia vida: tempo ao qual a 
corrente cai pela metade, ou a tensão em 
R. 
𝑇1
2⁄
= 𝜏 𝑙𝑛2