Relatório Lei de Ohm e resistividade elétrica

INTRODUÇÃO

Este relatório irá descrever o experimento “Lei de ohm e resistividade elétrica”, realizado no laboratório de eletricidade do departamento de física do Instituto de Ciências Exatas da Universidade Federal do Amazonas, sob o acompanhamento do professor mestre Emanuel Costabile, ao qual nos foi proposto elaborar testes em determinados materiais para medir em diferentes situações o comportamento da relação V/i e observarmos através dos resultados e tirar  conclusões da variação de resistência de um fio em função do comprimento e da sua área transversal. Pois é de suma importância aplicação correta da “lei de ohm” nas instalações elétricas, porque evita o aquecimento demasiado dos condutores e ainda define o tipo de fio (cobre ou alumínio) que deve ser usado nas instalações elétricas e possui uma larga escala de utilização no dia a dia.  

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

        A corrente elétrica consiste no movimento ordenado de elétrons e é formada quando há uma diferencial (V) em um fio condutor elétrico. Esse movimento, por sua vez, fica sujeito a uma oposição que é a resistência elétrica que existe nos condutores.

        A Primeira Lei de Ohm quando verdadeira num determinado condutor ohmico. A resistência de um dispositivo condutor é dada pela fórmula:

[pic 1]

Onde:

V é a diferença de potencial elétrico(tensão ou d.d.p) medida em volts(V);

I é a intensidade de corente eletrica medida em ampére(A);

R é a resistência elétrica medida em ohm.

 Essa expressão não depende  da natureza do condutor ela é válida para todos os condutores.

        A Segunda Lei de Ohm  indica que fatores influenciam a resistência elétrica. De acordo com a segunda lei, a resistência depende da área transversal do condutor e do material que ele é feito. A resistência é diretamente proporcional ao comprimento do condutor e inversamente proporcional a área de seção

[pic 2]

onde:

ρ → Resistividade elétrica do condutor

L → Comprimento do condutor

A → Área da seção transversal do condutor.

        A Resistividade elétrica ( ρ ) do material é constante, porém em altas temperaturas ela pode variar. Como a unidade de resistência elétrica  é o ohm então a unidade adotada pelo SI para a resistência também é Ω.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Material necessário:

* 1 fio de Constantan (0,2mm de diâmetro)

* 2 fios de conexão

* 1 régua

* 2 garras de montagem

* 1 fonte de CC variável

* 1 amperímetro

* 2 isoladores

1 -  Prendeu-se duas garras na borda da mesa. Inicialmente, distantes com 0,6m. Conectou-se o fio de Constantan na extremidade de cada garra.

2 – Montou-se o circuito.

3 – Ajustou-se a corrente da fonte para iniciaisi = 0,10A incrementando 0,10A  até  i = 0,50A, anotando a tensão correspondente e sua devida incerteza.

4 – Repitiu-se o procedimento anterior alterando a distância entre as garras aumemtando 0,1m ao comprimento anterior  L = 0,70m até L = 1,00m.

5 – Depois repetiu-se o procedimento para 2 pernas, 3 pernas e 4 pernas de fio de constantan (enrolou-se o fio em paralelo.)

RESULTADOS

1. Após os procedimentos experimentais foi construída a tabela abaixo:

	TENSÃO
I(A)	0,60m	0,70m	0,80m	0,90m	1,00m	2 pernas	3 pernas	4 pernas
0,10	0,8V	0,9V	1,1V	1,2V	1,4V	0,6V	0,4V	0,3V
0,20	1,6V	1,9V	2,2V	2,6V	2,7V	1,4V	0,9V	0,6V
0,30	2,5V	2,9V	3,4V	3,8V	4,1V	2,0V	1,4V	1,0V
0,40	3,3V	3,8V	4,4V	5,0V	5,5V	2,7V	1,8V	1,4V
0,50	4,1V	4,8V	5,5V	6,3V	6,8V	3,4V	2,3V	1,7V

1. Para cada série de medidas foram traçados os gráficos  em papel milimetrado e calculamos a inclinação da reta que nos dará a resistência para cada comprimento do Fio de Constantan.[pic 3]
2. No papel milimetrado, com os valores de resistências R ± ∆R obtidos, traçou-se ,   e  , com o último calculamos a resistividade ρ ±∆ρ[pic 4][pic 5][pic 6]

        

CONCLUSÕES

        Ao longo da realização dos experimentos verifica-se a resistência foi praticamente constante para grande parte das voltagens aplicadas, o que remete comportamento compatível com a Lei de Ohm, o primeiro estudo sistemático da resistência elétrica. Observou-se que o fio de constantan com áreas diferentes também obedecem à lei, pois sua resistência é sempre constante e independe da tensão aplicada. Ainda que, variando o comprimento, e possível considerar que a resistência cresce de forma proporcional.