Relatório sobre Lei de Ohm

[pic 1]

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO[pic 2] Universidade Federal de Alfenas Unifal-MG campus Poços de Caldas

ICT 26 - FENÔMENOS ELETROMAGNÉTICOS

Lei de Ohm

Bianca Bueno – 2013.2.25.010

Fábio Albers – 2013.2.25.080
Gabriela Vaz Lobo – 2013.2.25.083
Hugo Martins do Carmo – 2012.1.25.095
Lucas Alves Moreira – 2013.2.25.038

Poços de Caldas

5 de Abril de 2016

Sumário

1.        Resumo        

2.        Introdução        

3.        Modelo Teórico        

4.        Metodologia        

5.        Dados experimentais        

6.        Resultados        

7.        Conclusão        

8.        Referências Bibliográficas        

1. Resumo

O relatório a seguir foca a determinação e análise da curva característica de um resistor. Para isso, foram montados dois circuitos com duas resistências diferentes. Primeiramente utilizou-se uma resistência de 10Ω e aferiu-se a corrente passante pela mesma e a voltagem sobre o circuito. Após efetuado esse procedimento com o primeiro resistor, o mesmo foi repetido utilizando-se uma resistência de 1kΩ.

Para que as mensurações se tornassem possíveis, utilizou-se de dois multímetros, um conectado em série com a resistência, para aferir a corrente passante, e outro ligado em paralelo com a resistência, de modo a verificar a tensão na mesma.

Com os dados coletados e após a montagem da curva característica dos resistores, pode-se estudá-los, e assim, comprovar a veracidade das informações dos fornecedores e se os resistores são ôhmicos ou não.

1. Introdução

A corrente elétrica baseia-se no fluxo ordenado de elétrons livres ocasionados por uma diferença de potencial num fio condutor. Tem-se que este movimento pode ser influenciado por certa resistência elétrica, a qual dificultará a passagem de corrente elétrica no fio, ademais essa resistência elétrica dissipará parte da energia elétrica em forma de calor, processo este conhecido como Efeito Joule. [1]

Os resistores podem ser classificados em dois tipos, ôhmicos e não-ôhmicos, sendo que no primeiro a intensidade da corrente elétrica é diretamente proporcional a variação da potência inserida no sistema. Já os resistores não ôhmicos esta relação não é verificada. [1]

Por meio desta proporcionalidade entre a corrente elétrica e a variação da tensão é possível realizar um estudo de um resistor a partir da representação gráfica da Lei de Ohm, na qual pode-se obter a curva característica de um resistor ôhmico. [1]

1. Modelo Teórico

Para obter a resistência de um resistor ôhmico qualquer “R”, e baseando-se na Primeira Lei de Ohm, tem-se a equação (3.1): [1]

U = R.i                                                       (3.1)

Onde “U” é a tensão, “R” é a resistência e “i” é a corrente elétrica.

Rearranjando-a, tem-se a equação (3.2): [1]

i = (1/R) . U                                        (3.2)

A equação (3.2) pode ser comparada com a equação da reta, a qual é definida como: [1]

Y = aX + b                                                 (3.3)

Onde “a” é o coeficiente angular e “b” é o coeficiente linear.

Igualando as equações (3.2) e (3.3), tem-se:

Y = i                                                (3.4)

a = (1/R)                                            (3.5)

x = U                                                (3.6)

b = 0                                                (3.7)

A equação (3.5) evidencia que o coeficiente angular deve ser igual ao inverso da resistência. Ademais, a equação (3.7) aponta que a reta deve possuir coeficiente linear igual à zero.

Para o tratamento de dados e obtenção dos coeficiente “a” e “b” fez-se uso do métodos dos mínimos quadrados (MMQ). O qual tem sua equação definida como: [2]

                                         (3.8)[pic 3]

Finalmente, tem-se que as incertezas calculadas devem se concentrar somente em um eixo. A partir disso baseando-se na dependência entre Y e X, desnecessário se faz admitir incertezas em ambas as variáveis. Isto é, interessa-se, conhecer a melhor relação verdadeira entre X e Y. Assim sendo, tem-se a seguinte equação: [2]

ℴYR² = ℴY² + (ℴx)²(dY/dX)²                                (3.9)

onde “ℴYR” é a incerteza rebatida no eixo Y, “ℴY” é a incerteza do eixo Y, “ℴx” é a incerteza do eixo X e “dY/dX” é a estimativa preliminar para a derivada dY/dx.

1. Metodologia

Para a realização do experimento, fez-se uso dos seguintes materiais:

• Cabos banana-jacaré
• Fonte de tensão
• Jumpers
• Dois multímetros
• Protoboard
• Dois resistores (1kΩ e 10Ω)

Primeiramente, com o auxílio de um multímetro na função de ohmimetro, aferiram-se os resistores, afim de encontrar um valor mais preciso para sua resistência.

Antes de ligar uma fonte de tensão, verifica-se se os seus cursores de corrente e voltagem encontram-se zerados. Monta-se o sistema elétrico desejado, conectando, com os cabos banana-jacaré, a fonte de tensão e o protoboard, no qual utiliza-se de dois jumpers para passar a tensão e a corrente da fonte para uma matriz de pontos em contato elétrico.