Elementos Ohmicos E não Ohmicos

Elementos Ôhmicos e Não Ôhmicos

Objetivos

Observar, usando circuitos simples, o comportamento de dispositivos de resistência constante e/ou variável.

Introdução

A resistência de um elemento de circuito ao qual se aplica uma diferença de potencial é, em corrente contínua, o fator determinante do valor da corrente. O mais simples dos circuitos é constituído por uma fonte de tensão e um elemento de circuito – não necessariamente um resistor puro e simples -, no qual, por sua vez, sua resistência determinará a corrente.

Para um resistor metálico, temos que a resistência é dependente da substância, comprimento e seção reta: R = ρ.L/A ( ρ= resistividade elétrica; L= comprimento do fio; A= seção reta). Quando ligada a um circuito R = V/i (V= ddp nos terminais do resistor; i = corrente no resistor)

A

L

Mas, a) Nem sempre as condições de operação permanecem inalteradas – pressão e temperatura, por exemplo; b) temos necessariamente um resistor metálico. Utilizaremos no experimento um circuito simples para investigar o comportamento de alguns componentes.

Um condutor é ôhmico se obedecer a duas condições: a) conduzir igualmente em qualquer direção; sua resistência ser independente da tensão aplicada e da corrente que a atravessa.

Material

01 fonte universal 30 V CC (ajustável)

01 voltímetro CC

01 miliamperímetro CC

01 lâmpada de 6 V

01 resistor de 47 

01 diodo semicondutor

cabos de ligação

Procedimento

O circuito abaixo está automaticamente montado se simplesmente conectarmos o componente à fonte. Note que a tensão de saída indicada pela fonte é a mesma nos terminais do componente (há casos em que pode ser diferente?). A fonte também indica a corrente. Não estranhem o comportamento do diodo.

Montar o circuito abaixo e variando a tensão de saída completar a tabela.(Obs. A fonte já indica a tensão aplicada - que por sinal é a mesma que nos terminais dos componentes (há casos em que pode ser diferente?) e a corrente. Não estranhem o comportamento do diodo.

VR (V) iR(A) VL (V) iL(A) VD(V) iD(A)

0 0 0

1 0,2 0,1

2 0,5 0,2

3 1 0,3

4 1,5 0,4

5 2 0,5

6 3 0,6

7 4 0,7

8 5 0,8

9 6 0,9

Construa três gráficos: VR x iR; VL x iL; VD x iD .(Obs.:lembre-se da condição básica para haver corrente elétrica em um circuito)

A relação é linear em algum deles? Em caso afirmativo, determine a inclinação e seu significado.

Há gráficos onde a relação não é linear? Qual? São capazes de explicar por que não?

Para o caso do diodo, segue texto extraído do site (explorem este site):

http://informatica.hsw.uol.com.br/semicondutores.htm

Os semicondutores têm tido um impacto incrível em nossa sociedade. Eles são encontrados nos chips de microprocessadores e em transistores. Tudo que é computadorizado ou que utiliza ondas de rádio depende de semicondutores.

Atualmente, a maioria dos chips semicondutores e transistores é produzida com sílicio. Você já deve ter ouvido expressões como "Vale do Silício" e "economia do silício", exatamente por isso o silício é o coração de qualquer aparelho eletrônico.

O diodo é o dispositivo semicondutor mais simples possível e, por isso, um excelente ponto de partida para entender como funcionam os semicondutores. Neste artigo, você aprenderá o que é um semicondutor, como funciona a dopagem e como um diodo pode ser criado utilizando semicondutores.

O silício é um elemento muito comum: ele é o principal elemento na areia e no quartzo, por exemplo. Se você procurar "silício" na tabela periódica , verá que ele está ao lado do alumínio, abaixo do carbono e sobre o germânio.

O carbono, o silício e o germânio (que assim como o silício, também é um semicondutor) possuem uma propriedade única em sua estrutura de elétrons, cada um possui quatro elétrons em sua órbita mais externa. Isso permite que eles formem bons cristais. Os quatro elétrons formam ligações covalentes perfeitas com quatro átomos vizinhos, criando uma reticulado. No carbono, conhecemos a forma cristalina como diamante. No silício, a forma cristalina é uma substância metálica prateada.

Em um reticulado de silício, todos os átomos do silício ligam-se perfeitamente a quatro vizinhos, não deixando nenhum elétron livre para conduzir a corrente elétrica. Isso torna um cristal de silício isolante, ao invés de condutor

Metais tendem a ser bons condutores de eletricidade, já que normalmente possuem "elétrons livres", que conseguem se mover facilmente entre os átomos e a eletricidade envolve o fluxo de elétrons. Apesar de os cristais de silício terem aparência metálica, não são, de fato, metálicos. Todos os elétrons externos em um cristal de silício estão envolvidos em ligações covalentes perfeitas, de forma que não podem se mover entre os átomos. Um cristal de silício puro é praticamente um isolante, muito pouca eletricidade passa por ele.

É possível