Relatório 5 Física - Elementos ôhmicos e não-ôhmicos

Centro Universitário UNA[pic 1]

 Instituto Politécnico

Curso de Engenharia Mecânica / Civil

        

 Túlio Henrique Neves Paixão

Késsia França Lacerda

Jefferson Gustavo Ribeiro

Helton Melo

Claydson Rodrigo Moreira

ELEMENTOS ÔHMICOS E NÃO-ÔHMICOS

                                                                                                                                                                                         

     

Túlio Henrique Neves Paixão

Késsia França Lacerda

Jefferson Gustavo Ribeiro

Helton Melo

Claydson Rodrigo Moreira

ELEMENTOS ÔHMICOS E NÃO-ÔHMICOS

Relatório técnico apresentado como requisito de avaliação do curso de engenharia mecânica / civil do Centro Universitário Una para obtenção do título de bacharel em engenharia para disciplina de Física Eletromagnetismo.

Professor orientador: Sergio Henrique

               

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1 – Introdução

A lei de Ohm afirma que a corrente através de um dispositivo é sempre diretamente proporcional à diferença de potencial  aplicada. Esta constante de proporcionalidade é a resistência  do material. Então de acordo com os experimentos de Ohm, temos que;[pic 2][pic 3]

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         Para chamá-la de Lei de Ohm, deve-se então demonstrar que a corrente através de um condutor metálico é proporcional à voltagem aplicada, . Isto é,  é uma constante, independente da ddp  em metais condutores. Mas em geral esta relação não se aplica, como por exemplo, aos diodos e transistores. Dessa forma a lei de Ohm não é uma lei fundamental, mas sim uma forma de classificar certos materiais. A resistência pode ser constante ou não, dependendo do condutor, podendo ser ôhmico (a diferença de potencial aplicado, é proporcional a corrente elétrica) ou não ôhmico que não satisfaz a Lei de Ohm. (HENNIES, 1993). Os resistores ôhmicos obedecem a equação descrita anteriormente, e para estes resistores a corrente elétrica  que os percorrem é diretamente proporcional à voltagem ou ddp . Consequentemente o gráfico  versusé uma linha reta, cuja inclinação é igual o valor da resistência elétrica do material, como mostra o gráfico 1.[pic 5][pic 6][pic 7][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11]

Gráfico 1 – Resistores ôhmicos obedecem às leis de Ôhm

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Fonte – Halliday, Fundamentos de Física 3 - Eletromagnetismo.

Levantando-se, experimentalmente, a curva da tensão em função da corrente para um resistor ôhmico, teremos uma característica linear. Uma grande família de condutores que, alterando-se a ddp nas extremidades, altera-se a intensidade da corrente elétrica  mas a duas grandezas não variam proporcionalmente, isto é, o gráfico de versus não é uma reta, portanto eles não obedecem a lei de Ôhm, e são classificados como resistores não ôhmicos, como mostra o gráfico 2 (HALLIDAY, 2003).[pic 13][pic 14][pic 15][pic 16]

Gráfico 2 – Resistores não ôhmicos não obedecem às leis de Ôhm

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Fonte – Halliday, Fundamentos de Física 3 - Eletromagnetismo.

O resistor não ôhmico é aquele cuja característica não é linear, portanto, possui uma resistência que varia de acordo com o ponto de trabalho. O gráfico 2, mostra a característica de um resistor não ôhmico, onde observa-se uma atenuação do aumento da corrente para um aumento da tensão, caracterizando a não linearidade(HALLIDAY, 2003). A equação  continua válida, e aplica-se a todos os dispositivos condutores, mas para cada valor de  e de  haverá um valor diferente para (UNA/ APOSTILA DE ELETROMAGNETISMO, 2017).[pic 18][pic 19][pic 20][pic 21]

2 – Objetivo

Observar o comportamento de elementos ôhmicos e não-ôhmicos em um circuito elétrico.

3 – Parte experimental

3.1 - Materiais

• 1 resistor de 100 Ω;
• 1 fonte de tensão variável;
• 2 multímetros;
• Cabos;
• lâmpada incandescente de 6V;
• placa para montagem de circuitos;

1. – Procedimentos

Como o objetivo da prática é observar o comportamento de diferentes dispositivos, este procedimento será divido em três partes. Em cada parte vamos tratar do comportamento de um dispositivo: I - resistor; II - lâmpada incandescente.

1. Configuramos um dos multímetros como miliamperímetro, girando a chave seletora de função/escala para a função miliamperímetro DC, com um fundo de escala para correntes até 200 mA.
2. Configuramos o outro multímetro como voltímetro DC, escolhendo um fundo de escala de 2 V. Conectamos dois cabos banana/jacaré aos terminais do voltímetro.
3. O potenciômetro que controla a tensão de saída estava totalmente girado no sentido anti-horário, ou seja, que o display da fonte mostre o valor 0 V.

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Figura 1: Placa conectada aos multímetros e ao potenciômetro.

Fonte: Autoria própria

1. – Resistor

1. Montamos um circuito como o representado na figura 2.
2. Variamos a tensão da fonte de 0,2 em 0,2 volts, partindo de 0 e chegando a um valor máximo de 1,4 V. Anotamos, na tabela 1 os pares de valores da tensão e da corrente indicados pelo voltímetro e pelo miliamperímetro.

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Figura 2: Circuito de montagem I com o valor máximo de tensão da fonte, 1,4 V.