Relatório de Física

1. TÍTULO

Lei de Ohm

Equipe: Mirella Alves; Dimas Carvalho e Júlio Machado.

1. RESUMO

O experimento V, denominado “Lei de Ohm”, teve como principal objetivo verificar experimentalmente a Lei de Ohm. Após montagem de um circuito com um resistor e um diodo, mediu-se, em determinados pontos do circuito, suas tensões. De posse desses resultados pode-se comprovar a validade desta Lei.

1. INTRODUÇÃO

A Lei de Ohm, assim chamada em homenagem ao seu formulador, o físico alemão Georg Simon Ohm (1789-1854), declara que, para um condutor mantido à temperatura constante, a razão entre a tensão entre dois pontos e a corrente elétrica é constante. Essa constante é denominada de resistência elétrica. Matematicamente dica escrita da seguinte forma:

V= Ri

Essa expressão não depende da natureza do condutor, pois ela é válida para todos os condutores. Para um dispositivo condutor que obedeça à lei de Ohm, a diferença de potencial aplicada é proporcional à corrente elétrica, isto é, a resistência é independente da diferença de potencial e da corrente. Um dispositivo muito utilizado em aparelhos eletrônicos, que obedece à essa lei é o resistor, cuja função é controlar a intensidade de corrente elétrica que passa pelo aparelho.

Entretanto, para alguns materiais, por exemplo, os semicondutores, a resistência elétrica não é constante, mesmo que a temperatura seja, ela depende da diferença de potencial V. Estes são denominados condutores não ôhmicos. Um exemplo de componente eletrônico que não obedece à lei de Ohm é o diodo.

1. TEORIA

A resistência elétrica, medida sob a grandeza Ω (Ohm), designa a capacidade que um condutor tem de se opor à passagem de corrente elétrica. Para muitos materiais, a resistência não depende da queda de potencial ou da corrente. Os materiais com essa característica, dentre os quais muitos dos metais, são denominados materiais ôhmicos.

Essa resistência é medida em ohms (Ω). Seu cálculo é feito através da seguinte fórmula, que corresponde à primeira Lei de Ohm:

[pic 1]

         

R= resistência elétrica

U= diferença de potencial

I= intensidade da corrente elétrica.

Para os materiais não-ôhmicos, a resistência depende da corrente I, logo a tensão é proporcional a I. Analisando gráficos do potencial em função da corrente para materiais ôhmicos é possível afirmar que a relação é linear. Já o gráfico matérias não-ôhmicos a relação não é linear. A lei de Ohm não é uma lei fundamental da natureza, como a lei de Newton ou as leis da termodinâmica, mas representa a descrição empírica de uma propriedade pertinente a muitos materiais.

1. OBJETIVO

O experimento realizado tem o objetivo de desenvolver a compreensão e a habilidade para se verificar, experimentalmente, a Lei de Ohm e determinar a resistência elétrica através dos valores de tensão e corrente em elementos lineares ôhmicos e não lineares ou não ôhmicos.

1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Materiais utilizados:

• Multímetro
• Resistor entre 400 e 800 Ω
• Diodo
• Placa de montagem (protoboard)
• Fonte DC variável

Procedimento experimental:

Iniciou-se o experimento com a escolha de um resistor de valor entre 400 e 800Ω. Em seguida fez-se a montagem de um circuito com esse resistor conhecido e em sequência mediu-se a tensão que circulou em cada ponto indicado. Posteriormente utilizou-se os valores obtidos experimentalmente para se observar a validade da Lei de Ohm.

1. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Para traçarmos o gráfico VxI para o resistor fizemos  a relação entre a variação de potencial no resistor(  ) e a variação de corrente (),  sabendo-se que , utilizamos os valores da tabela a seguir para montar o gráfico 1.[pic 2][pic 3][pic 4]

(Volts)[pic 5]	(Volts)[pic 6]	VD (volts)	i(mA)
0	0	0	0
3	2.56	0,48	4.51
6	5.51	0,56	9.88
9	8.56	0,54	15.18
12	11.43	0,60	20.8

Tabela 1: valores obtidos nas medições do circuito, onde   ,VR, VD correspondem as tensões da fonte, resistor e diodo respectivamente.[pic 7]

A partir dos dados expostos pelo tabela, foi-se possível construir o gráfico VxI para o resistor: