Esquema do circuito elétrico

1. Objetivo(s) da experiência

O objetivo de despertar ao aluno o interesse tecnológico pela magia que envolve esta área do conhecimento. De campo muito vasto, a eletricidade é hoje de fundamental importância para a humanidade, não se pensa mais em viver sem ela.

Para entendimento e melhor aproveitamento do curso aprenderemos os conceitos relacionados ao mundo da eletricidade, devemos ao final entender os principais componentes e elementos que envolvem o assunto.

Com os conceitos todos formulados, estaremos prontos a desenvolver atividades relacionadas aos circuitos elétricos. A compreensão é de fundamental importância para o decorrer do curso, pois trata de fundamental interesse nosso, o seu sucesso, e que os assuntos aqui tratados, possa dar um melhor desempenho e satisfação profissional.

2. Introdução teórica

A 1ª Lei de Ohm

Considere um fio feito de material condutor. As extremidades desse fio, são ligadas aos pólos de uma pilha, como mostra a figura 1. Desse modo, a pilha estabelece uma diferença de potencial no fio condutor e, consequentemente, uma corrente elétrica. Para se determinar o valor da corrente elétrica, coloca-se em série no circuito um amperímetro e, em paralelo, um voltímetro que permitirá a leitura da tensão.

Figura 01 – Esquema do circuito elétrico

Com o circuito montado e funcionando, fazemos as medições de tensão e corrente através dos aparelhos instalados. Agora imagine que a diferença de potencial da pilha seja dobrada (podemos fazer isso ligando uma segunda pilha em série com a primeira). Como resultado dessa alteração, o voltímetro marcará o dobro da tensão anterior, e o amperímetro marcará o dobro de corrente elétrica. Se triplicarmos a diferença de potencial, triplicaremos a corrente elétrica. Isso quer dizer que a razão entre a diferença de potencial e a corrente elétrica tem um valor constante. Essa constante é simbolizada pela letra R.

Se colocarmos a corrente elétrica (i) em evidência, podemos observar que, quanto maior o valor de R, menor será a corrente elétrica. Essa constante mostra a resistência que o material oferece à passagem de corrente elétrica.

A primeira lei de Ohm estabelece que a razão entre a diferença de potencial e a corrente elétrica em um condutor é igual a resistência elétrica desse condutor. Vale salientar que a explicação foi desenvolvida tendo como base um condutor de resistência constante. É por isso que condutores desse tipo são chamados de condutores ôhmicos.

A unidade de resistência elétrica no Sistema Internacional é o ohm [Ω] A 1ª Lei de Ohm pode ser descrita pelo gráfico abaixo:

Onde a tangente do ângulo θ é a resistência do material.

1.2 A 2ª Lei de Ohm

Pegando-se um condutor cilíndrico de comprimento L e de seção transversal A, veremos que sua resistência elétrica será maior quando o comprimento L for maior e a seção A for menor, e a resistência elétrica será menor quando o comprimento L for menor e a seção A for maior, e depende do material do qual é constituído o condutor.

Segundo Ohm, A resistência elétrica de um condutor homogêneo de seção transversão constante é diretamente proporcional ao seu comprimento e inversamente à sua área da seção transversal e depende do material do qual ele é feito. A 2ª Lei de Ohm pode ser quantificada pela fórmula abaixo:

Condutor de comprimento L e seção transversal A.

Onde:

ρ  Resistividade elétrica do condutor; L  Comprimento do condutor; A  Área da seção transversal do condutor. A resistividade elétrica ρ do material é considerada uma constante, porém em altas temperaturas ela pode variar.

1.3 Materiais não ôhmicos

Materiais não ôhmicos como o próprio nome já diz são materiais que não seguem a 1ª Lei de Ohm, ou seja, não variam sua resistência de forma proporcional a corrente elétrica e a tensão.

Um exemplo de resistor não ôhmico pode ser a lâmpada, como será mostrada logo mais, ela não obedece a lei supracitada, logo, a resistência não é proporcional a corrente e a tensão.

3. Material utilizado

• Voltímetro. • Amperímetro.

• Gerador de tensão.

• Fios Condutores. • Protobourd

Conhecimento de como montar o equipamento de medição e suas propriedades.

4. Procedimentos

Primeiramente foi montado todo o circuito conforme fotos abaixo, após a montagem foi ligada a fonte de dados para realizar as medidas de voltagem com o voltímetro e corrente com o amperímetro. Todos os dados foram preenchidos na folha de dados conforme orientação do professor.

Conforme dados colhidos, e devidamente medidos, montar uma tabela onde demonstre, o intuito da matéria dada em sala de aula.

Após sua montagem construir um gráfico onde a comprovarão, todos os itens obtidos e demonstre a eficácia do experimentos.

Recomendação aos alunos.

Devidamente sobre orientação, trabalharemos uma tensão muito baixa para não acontecer nenhum acidente.

5. Dados obtidos

Primeiramente foi montado todo o circuito conforme fotos abaixo, após a montagem foi ligada a fonte de dados para realizar as medidas de voltagem com o voltímetro e corrente com o amperímetro. Todos os dados foram preenchidos na folha de dados conforme orientação do professor.

TABELA 01 100Ω

TENSÃO (VOLTS) RESISTENCIA (Ω) AMPERAGEM (M.A)

0.5 0.6 04.5

1.0 0.99 09.2

1.5 1.51 14.5