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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS INSTITUTO DE FÍSICA LABORATÓRIO DE ENSINO Medidas Elétricas Roteiro de Física Experimental 3 Experimento 3 Maceió Sumário 1 Introdução.........................................................................................................................................2 2 Objetivo............................................................................................................................................2 3 Material.............................................................................................................................................2 4 Procedimento....................................................................................................................................3 Referência.............................................................................................................................................4 1 1 Introdução Nos circuitos elétricos existe uma relação bem definida entre a tensão de alimentação (diferença de potencial - d.d.p.), a corrente elétrica de entrada e a resistência elétrica de entrada do circuito, que é dada por: V=R⋅I (1) Desprezando o efeito da temperatura sobre a resistência (quando a mesma não sofre grandes variações de corrente), podemos caracterizar dois tipos de Resistores Ôhmicos, isto é, quando a razão V/I é constante e consequentemente sua resistência não varia com as variações da voltagem e da corrente; e os resistores não Ôhmicos, quando a tensão e a corrente não mantêm uma dependência linear, isto é, R é variável. Os instrumentos de medidas usados nesta análise são dispostos segundo o diagrama da figura 2, onde o amperímetro que mede a corrente é ligado em série no circuito e o Voltímetro que mede tensão (d.d.p.), é ligado em paralelo. Quando necessitamos usar o Ohmímetro que mede a resistência elétrica, isolamos o resistor do circuito e ligamos seus extremos aos terminais do instrumento que apresenta um circuito próprio para esta medida. Normalmente antes da medida procede-se o ajuste do zero da escala do Ohmímetro, ligando-se os terminais entre si e movendo o botão de ajuste (quando se tratar de multímetro analógico). 2 Objetivo • Observar dependência da resistência elétrica nos resistores em função da corrente e da tensão a que estejam submetidas. • Saber manusear instrumentos de medidas elétricas como: Amperímetro, Voltímetro e Ohmímetro, na medida e análise de comportamento ôhmico e não ôhmico dos resistores. 3 Material Material Quantidade Fonte de alimentação variável 1 Instrumentos de medidas (Amperímetro, Voltímetro e Ohmimetro 1 Resistores diferentes 5 Bancada e fios para ligações 2 4 Procedimento 1. Monte o circuito segundo esquema descrito na figura 2 usando inicialmente o resistor 1 (68 Ω). Ao ligar o Amperímetro (A) e o Voltímetro (V) tenha o cuidado em verificar se as polaridades positivas e negativas estão ligadas corretamente a fim de não danificar os equipamentos, bem como a escala a ser utilizada no amperímetro. 2. Com a fonte desligada, ajuste o botão de corrente para um valor máximo de até 1 A. 3 Figura 1: Kit para pratica experimental de medidas elétricas - Lei de Ohm. Figura 2: Esquema de conexão dos instrumentos de medidas ao resistor a ser analisado. Figura 3: Conexão dos instrumentos de medida ao resistor em analise. 3. Com botão de ajuste da tensão na posição 0 (zero), ligue a fonte. Verifique os valores de tensão e corrente presente no resistor. 4. Ajuste a tensão para algum valor maior que zero, verifique novamente os valores da tensão e corrente no resistor. Realize novas medidas (pelo menos oito medidas de tensão e corrente) que atuam no resistor anotando em uma tabela. 5. Em papel milimetrado construa o gráfico da tensão versus corrente, caracterizando aí o tipo de resistência usado no circuito. 6. Repita o mesmo procedimento para os demais resistores, analisando após a construção do gráfico o tipo de resistência elétrica no circuito. 7. Use o Ohmímetro de precisão para determinar a resistência elétrica no Resistor onde se consegue obter o comportamento ôhmico. Compare este resultado com o obtido graficamente. Questões 1) Quais características devem apresentar um bom Amperímetro e um bom Voltímetro para que interfiram o mínimo possível nas medidas efetuadas. 2) Use o Ohmímetro para efetuar as medidas das resistências internas do Amperímetro e do Voltímetro, tendo o cuidado de ligar as polaridades corretas. Analise estas medidas com base nas características descritas no item anterior. Referência Sears e Zemasnky’s, Física III eletromagnetismo, 12ª ED, São Paulo, Addison Wesley, 2009. 4 1 Introdução 2 Objetivo 3 Material 4 Procedimento Referência
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