Lei de Ohm e Curva Característica do Diodo

Relatório

Experimento 1 – Lei de Ohm e curva característica do diodo

Grupo 02 – Turma O – 21/03/2016

RESUMO:

        Neste experimento, podemos observar e testar o comportamento de dispositivos para a validação da Lei de Ohm, classificando-os como ôhmicos ou não-ôhmicos. Na parte A do experimento, foi montado o circuito da Figura 1(a), onde os valores medidos dos resistores Rp e Rx foram, respectivamente, (10,1±0,4) Ω e (100±1) Ω. Com os multímetros, medimos valores de tensões com suas respectivas correntes, para montagem do gráfico de V x I, o que nos permitiu concluir que o resistor é ôhmico (gráfico se comportou de forma linear) e pelo ajuste linear obteve-se o valor para o resistor de (99,6±0,2) Ω. Na parte B do experimento, usou-se um diodo, fazendo a montagem tanto no sentido direto, como no sentido inverso, e verificamos que há a passagem de corrente apenas no sentido direto, além de comprovar o aumento exponencial da corrente em relação a tensão aplicada, concluindo que é um dispositivo não-ôhmico. E por fim, utilizamos um LED, e verificamos o mesmo comportamento de aumento exponencial da corrente em relação a tenção aplicada (não-ôhmico), e que a “banda proibida” do LED é maior em relação ao diodo de silício.

OBJETIVOS:

        O objetivo foi fazer medidas de tensões por correntes de dispositivos ôhmicos e não ôhmicos, com o auxílio de multímetros, e desta forma poder analisar as curvas características de cada um dos dispositivos e o comportamento da inversão do diodo no circuito. E além disso nos familiarizar com os dispositivos e montagem dos circuitos.

METODOLOGIA:

Neste experimento foram utilizados dois multímetros (configurados como voltímetro e amperímetro), fios condutores, dois resistores de proteção de (10,1 ± 0,4) Ω e (217 ± 2) Ω, um resistor de (100 ± 1) Ω, um diodo e um LED.

Para calcular o erro relacionado a resistência, teve-se que propagar o erro a partir da equação da Primeira Lei de Ohm (U=R.I). Segue as equações de propagação de erro utilizadas:

                                                                                        R=U/I

[pic 1]

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O experimento foi dividido em duas partes:

Parte A:

Nessa primeira parte do experimento foi montado o circuito utilizando o resistor de proteção, Rp de (10,1 ± 0,4) Ω, o resistor Rx de (100 ± 1) Ω e os dois multímetros (configurados como voltímetro e amperímetro), como mostrado na figura 1(a).

Após montado, foram medidos 10 valores de tensões e suas respectivas correntes, os quais foram explicitados num gráfico (VxI). A partir desse gráfico foi possível obter a resistência através do coeficiente angular do ajuste linear.

Parte B:

Na segunda etapa do experimento foi montado o circuito utilizando o resistor de proteção Rp de (217 ± 2) Ω, o diodo e os dois multímetros (configurados como voltímetro e amperímetro), como mostrado na figura 2(a).

Após montado o circuito, foram medidos e anotados 17 valores de corrente por tensão (variando a tensão entre 0 a 0,75 V).

Também foi montado com a polarização reversa do diodo, como mostrado na figura 2(b), e foram medidos e anotados 5 valores de corrente por tensão (entre 0 e 5 V).

Além disso, montamos o de polarização reversa do diodo colocando o multímetro (configurado como voltímetro) depois do multímetro (configurado como amperímetro), como mostrado na figura 2(c). Medimos e anotamos 10 valores da corrente por tensão, variando a tensão no diodo entre 0 e 15 V.

Por fim, utilizando um LED verde, repetimos a montagem da Figura 2(a) trocando o diodo pelo LED, e medimos 21 valores de corrente por tensão, variando a correntes entre 0 e 20 mA.

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Figura 1(a): Circuito com o voltímetro                                                               Figura 1(b): Circuito com o voltímetro                                      antes do amperímetro.                                                                                              depois do amperímetro.

[pic 6]     

Figura 2(a): Circuito com o                         Figura 2(b): Circuito com o voltímetro         Figura 2(c): Circuito com o voltímetro                                         voltímetro antes do amperímetro                                        antes do amperímetro e o                               depois do amperímetro e o                                         e o diodo com polarização                                                       diodo com polarização                                     diodo com polarização                   direta.                                                                                             reversa.                                                                 reversa.  

RESULTADOS:

Tabela 1: Medidas de ddp para respectiva corrente com seus erros e fundo de escala, para o resistor ôhmico ((100 ± 1) Ω).

Fundo de escala	Ddp (V)	ΔDdp (V)	Fundo de escala	Corrente(A)	ΔCorrente(A)
6 V	0,990	0,005	60 mA	0,01000	0,00008
6 V	1,99	0,01	60 mA	0,0200	0,0001
6 V	2,98	0,01	60 mA	0,0300	0,0002
6 V	3,98	0,01	60 mA	0,0400	0,0002
6 V	4,97	0,02	60 mA	0,0500	0,0003
6 V	5,97	0,02	60 mA	0,0600	0,0003
60 V	6,97	0,04	600 mA	0,0700	0,0008
60 V	7,96	0,04	600 mA	0,0800	0,0008
60 V	8,97	0,05	600 mA	0,0900	0,0009
60 V	9,96	0,05	600 mA	0,100	0,001

Tabela 2: Medidas de ddp para respectiva corrente com seus erros e fundo de escala, para o diodo na posição direta (Figura 2(a)).