A Lei de Ohm

Experimento 2 – Lei de Ohm

Telma Nogueira Alves

Beatriz do Livramento Felicidade
Josilaine Aparecida de Resende
Renan Felipe Jaques
Departamento de Ciências Naturais– DCNAT
Campos Dom Bosco – CDB

Praça Dom Helvécio, Fábricas.
e-mail: [e-mail]

Introdução

A lei de ohm foi descoberta e formulada por Georg Simon Ohm, que relaciona as três grandezas elétricas principais e demonstra como elas estão intrinsecamente ligadas. Essa descoberta se deu por um experimento relativamente simples e consequentemente o seu nome foi dado a essa lei da eletricidade. O objetivo proposto é a familiarização da lei de Ohm e dos instrumentos de medidas e também a compreensão da Lei de Ohm com a eletricidade.

O uso da lei de ohm é muito amplo, sendo usado na definição e especificação de equipamentos, bitola de cabos,  segurança e proteção de circuitos, na definição de resistências para equipamentos e circuitos elétricos e eletrônicos, seleção de tensão de trabalho para certos equipamentos e circuitos e outra infinidades de utilizações. Invariavelmente em eletricidade qualquer que seja o estudo ou a aplicação a lei de ohm será usada por isso é tão importante conhecê-la e dominá-la.

Teoria

 Dizemos que um dispositivo condutor, resistor, ou qualquer outro dispositivo elétrico obedecem à lei de ohm se sua resistência R é independente da diferença de potencial V aplicada. É também independente do módulo e direção do campo elétrico Ē.

A lei de Ohm é a relação entre voltagem, corrente e resistência. Ohm descobriu que a corrente em um circuito é diretamente proporcional à voltagem estabelecida através do circuito, e inversamente proporcional à resistência do circuito. Sendo assim temos a equação:

  Equação (1)[pic 1]

Em que: Corrente (I) = Ampére, Voltagem (V) = Volts, Resistência (R) = Ohms. A lei de Ohm nos diz que para uma diferença de potencial de 1 volt aplicada através de um circuito que possui uma resistência de 1 Ohm, está produzira uma corrente de 1 Ampére.

A associação de resistores é muito comum em vários sistemas, quando se quer alcançar um nível de resistência em que somente um resistor não é suficiente. Qualquer associação de resistores será representada pelo Resistor Equivalente, que representa a resistência total dos resistores associados. Os resistores podem ser associados de três maneiras básicas que são:

Associação em série, onde os resistores são ligados um em seguida do outro, de modo a serem percorridos pela mesma corrente elétrica, e a resistência equivalente é dada pela soma de todas as resistências que fazem parte do circuito:

  Equação (2)[pic 2]

Associação em paralelo, a qual os resistores são ligados um do lado do outro, de forma que todos os resistores ficam submetidos à mesma diferença de potencial. O valor da resistência equivalente desse tipo de circuito elétrico é sempre menor do que o valor de qualquer uma das resistências que compõem o circuito. E para calcular o seu valor, o da resistência equivalente, podemos utilizar a seguinte equação matemática:

  Equação (3)[pic 3]

Associação mista é o tipo de associação que há a mistura de associação em série e em paralelo, para descobrir a resistência equivalente desse tipo de associação deve-se considerar os tipos de associação de forma separada, bem como suas características.

Procedimento Experimental

Materiais

• Fonte de tensão continua;

• Voltímetro;
• Miliamperímetro;
• 3 resistores: 100Ω; 100Ω e 50Ω;
• Cabos para as conexões;
• Tabela com código de cores;
• Painel para as conexões;

Procedimento

1 – Medida de uma resistência

O circuito foi montado de acordo com a figura 1, sendo que o resistor foi de 100 Ω com um valor nominal Rx. Os aparelhos foram ligados na escala de menor sensibilidades, então o circuito foi alimentado com uma fonte e aumentado sua tensão gradativamente ate que o ponteiro do miliamperímetro e do voltímetro atingisse o fundo da escala, então foi anotado os dados e em seguida iniciado o experimento para a medida de 10 conjunto de pontos da (U,I) como a diminuição gradativamente da tensão, sendo que esse pontos foram distribuídos uniformemente em toda a escala e anotados em uma tabela. Sendo que o mesmo processo experimental foi realizado para a resistência de 50Ω. Após a realização foi montado um gráfico da tensão U xI, contendo os valores registrados na tabela, juntamente com os desvios de erros cálculos e comparado com a tabela de cores e com o multímetro.

2 – Medidas de associação de resistores

Foram conectados três resistores em paralelo, onde cada vale R100; R2: 100Ω e R: 50Ω de acordo como na figura dois, sendo em seguida iniciado o experimento para que se tivesse o conjunto de dados da corrente e tensão para a montagem do gráfico e para o calculo do Req e do desvio de erro. O mesmo foi realizado para os três conectores em serie que são descrito na figura três.

[pic 4]

Figura1 – Diagrama de circuito elétrico.

[pic 5]

Figura 2 -  Diagrama de circuito elétrico em paralelo.

[pic 6]

Figura 3 – Diagrama de circuito elétrico em serie.

[pic 7]

Figura 4 – Diagrama de circuito misto

Resultados e Discussão

Após a montagem da figura 1, utilizando as três resistências separadamente obteve-se os valores nominal do multímetro como descritos na tabela 2, enquanto que na tabela 1 são representados os valores para determinação da resistência nominal.

Tabela 1 – Tabela de cores utilizada para determinação das resistências nominal dos resistores.

[pic 8]

Tabela 2 – Resistências Elétricas Determinadas