Física Experimental

Objetivo

O objetivo na aula de Física Experimental realizada no dia 15 de Setembro de 2014 foi a verificação experimental da Lei de Ohm, analisar o resistor de variações através de medição experimental em Ampére (A) e Miliampére (mA). Foi utilizado um resistor em série e uma lâmpada para medirmos as tensões (U), as correntes (I) e calcularmos as resistências (R).

Materiais

Os materiais utilizados no experimento foram: dois multímetros digitais (um como amperímetro e outro como voltímetro), um resistor, uma fonte de tensão (CC) regulável, fios de ligação com pinos banana, fios de ligação com pinos jacaré, painel de resistores, chave liga-desliga e conexão com lâmpada.

Fonte:

Introdução Teórica

A Lei de Ohm, indica que a diferença de potencial (V) entre dois pontos de um condutor é proporcional à corrente elétrica (I).

Quando essa lei é verdadeira num determinado resistor ,denomina-se resistor ôhmico ou linear. A resistência de um dispositivo condutor é dada pela formula

onde:

V é a diferença de potencial elétrico (ou tensão, ou ddp ) medida em Volts

R é a resistência elétrica do circuito medida em Ohms

I é a intensidade da corrente elétrica medida em Ampères

Ela é válida para todos os resistores. Entretanto, quando um dispositivo condutor obedece à Lei de Ohm, a diferença de potencial é proporcional à corrente elétrica aplicada, isto é, a resistência é independente da diferença de potencial ou da corrente selecionada.

Diz-se, em nível atômico, que um material (que constitui os dispositivos condutores) obedece à Lei de Ohm quando sua resistividade é independente do campo elétrico aplicado ou da densidade de corrente escolhida.

Um exemplo de componente eletrônico que não possui uma resistência linear é o diodo , que portanto não obedece à Lei de Ohm.

Conhecendo-se duas das grandezas envolvidas na Lei de Ohm, é fácil calcular a terceira:

V = R . I

Procedimento

Foi montado um circuito em série com um resistor em um painel de resistores, conectamos o miliamperímetro e o voltímetro ao circuito através de fios de ligação e conectamos também esses fios à fonte de tensão, regulamos a mesma para 1,0V (voltagem contínua), ligamos a chave e descrevemos o observado no miliamperímetro e no voltímetro na Tabela I. Em seguida regulamos a fonte de tensão para 2,0V e anotamos os valores lidos no miliamperímetro e no voltímetro, procedemos elevando a tensão da fonte entre 1,0V e 10,0V e anotando os valores obtidos. Ao final da primeira parte do experimento, calculamos o valor da resistência (R) e construímos um gráfico U x I para o resistor.

Na segunda parte do experimento foi feito o mesmo procedimento da primeira parte, porém utilizamos uma lâmpada no lugar do resistor, sendo assim observamos e anotamos os valores lidos no amperímetro e no voltímetro, elevando a tensão da fonte entre 1,0V e 10,0V. Ao final da segunda parte do experimento, calculamos o valor da resistência (R) e construímos um gráfico U x I para a lâmpada.

Resultados

Tabela 1 – Tensão x Corrente para um resistor

U (V) I (mA) R (Ω)

0,96 1,0 960

1,98 2,0 990

2,97 3,0 990

3,97 4,0 992,5

4,96 5,0 992

5,99 6,1 981,9

6,99 7,1 984,5

7,90 8,0 987,5

8,90 9,0 988,8

9,93 10,1 983,1

Gráfico 1 - U(V) x I(mA):

Fonte : Excel

Cálculo Resistência (R):

Convertemos todas as correntes (I) de miliampére (mA) para ampére (A) através da fórmula A=mA/1000, ou seja A = mA x 〖10〗^(-3)

Depois calculamos as Resistências (R) através da fórmula R=U/I, segue os cálculos:

1º) R = 0,96/(1x〖10〗^(-3) ) = 960Ω

2º) R = 1,98/(2x〖10〗^(-3) ) = 990Ω

3º) R = 2,97/(3x〖10〗^(-3) ) = 990Ω

4º) R = 3,97/(4x〖10〗^(-3) ) = 992,5Ω

5º) R = 4,96/(5x〖10〗^(-3) ) = 992Ω

6º) R = 5,99/(6,1x〖10〗^(-3) ) = 981,9Ω

7º) R = 6,99/(7,1x〖10〗^(-3) ) = 984,5Ω