RESISTORES ÔHMICOS E NÃO ÔHMICOS E CAPACITORES - ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES (experimentos)

1. INTRODUÇÃO

Resistores são componentes que têm por finalidade oferecer uma oposição à passagem de corrente elétrica por meio de seu material. A essa oposição damos o nome de resistência elétrica, que possui como unidade o Ohm [Ω], onde encontramos como múltiplos mais usuais:

Kilo - Ohm (KΩ) → 1KΩ = 103 Ω

Mega - Ohm (MΩ) → 1MΩ = 106 Ω [1]

temos a equação:

a qual é conhecida como "Lei de Ohm", Georg.

Resistores ôhmicos- Os resistores que obedecem à equação conhecida como “Lei de Ohm”, são denominados por resistores ôhmicos. Para estes resistores a corrente elétrica ( i ) que os percorrem é diretamente proporcional à voltagem ou ddp (V) aplicada.

Resistores não ôhmicos- Observa-se, em uma grande família de condutores que, alterando-se a ddp (V) nas extremidades destes materiais altera-se a intensidade da corrente elétrica i, mas a duas grandezas não variam proporcionalmente, portanto, não obedecem a lei de Ôhm. [2]

Resistores que são usados em associações com capacitores tem intuito de alterar sua "constante de tempo" (ajuste do tempo de carga ou descarga).

A armazenagem da corrente elétrica (carga) é de fundamental importância em determinados circuitos, destacando-se o campo da eletrônica. Os capacitores elétricos são dispositivos utilizados para esta finalidade. Os condutores isolados não possuem grande capacidade de armazenar cargas elétricas, pois, mesmo com uma pequena carga, adquirem potenciais muito elevados, dessa forma, o campo elétrico também é alto e o condutor acaba por se descarregar com facilidade.

Dessa forma, nos circuitos elétricos e principalmente na eletrônica, há necessidade de utilizarem-se dispositivos que possam armazenar grande quantidade de cargas elétricas para serem liberadas somente quando o circuito exigir. Consegue-se esse objetivo utilizando-se capacitores, os quais consistem em condutores metálicos separados por um material isolante, que são carregados eletricamente pelo processo de indução.[3]

A quantidade de carga que um capacitor é capaz de armazenar é descrita por uma grandeza conhecida como capacitância (C). A carga q e a diferença de potencial V de um capacitor são proporcionais: q = CV em que C é a constante de proporcionalidade. A unidade de capacitância no SI é coulomb por volt, mas recebe um nome especial, que é mais comumente utilizado, o Farad (F)2

Quanto à Associação de Resistores: os resistores podem ser ligados (associados) de vários modos. Os dois mais simples são associação em série e associação em paralelo. Os resistores têm como função atenuar a corrente elétrica. É costume representá-los nos circuitos pelos seguintes símbolos gráficos:

[4]

Associação em série: neste tipo de associação, a mesma corrente atravessa todos os resistores. Podemos calcular o resistor equivalente a uma dada associação em série. Basta lembrarmos que a corrente que atravessa o resistor equivalente, para uma dada ddp entre seus extremos, deve ser a mesma que atravessa toda a associação, enquanto a ddp é a soma. Neste caso todos os resistores são percorridos pela mesma corrente cuja intensidade é I, e a tensão U na associação é igual à soma das tensões em cada resistor.

Quando dois ou mais resistores estão ligados através de dois pontos em comum no circuito, isto é, os resistores têm os mesmos terminais ligados à mesma tensão, de modo a oferecer caminhos diferentes para a corrente, temos um circuito em paralelo, este tipo de associação, tem como característica a mesma ddp entre seus extremos. A corrente que chega à associação se divide percorrendo "paralelamente" cada elemento. Do Princípio de Conservação da carga elétrica, vemos que a quantidade de cargas que chega deve ser igual à quantidade que sai, logo a quantidade por unidade de tempo e a corrente também permanecem as mesmas, todos suportam a mesma tensão U e a corrente i na associação é igual a soma das correntes em cada resistor.

2. Objetivos:

• Classificar os materiais em resistores ôhmicos ou não ôhmicos com base no gráfico obtido da relação da lei de Ohm.

• Carregar um capacitor e visualizar a quantidade de energia fornecida a uma lâmpada; Verificar a potência dissipada na lâmpada.

3. Material e Equipamentos:

3.1 Por grupo:

• Fonte de tensão;

• Placa de circuito e Placa de circuito com lâmpadas;

• Kit capacitores (Capacitor (1,0 F), lâmpada individual, gerador de energia).

• Multímetro com cabos de prova;

• Resistores;

4. PROCEDIMENTOS

4.1 Resistores ôhmicos e não ôhmicos e capacitores

4.1.1 Parte 1: Resistores

Situação A:

• Ligar os cabos da fonte de tensão diretamente numa das lâmpadas da placa de circuitos;

• Ligue a fonte inicialmente com i=0,02A e V=0v;

• Varie o potencial de uma em uma unidade até 10v e anote os valores de corrente

Situação B:

• Ligar os cabos da fonte de tensão diretamente no resistor (roxo) localizado na placa de circuitos;

• Ligue a fonte inicialmente com i=0,01A e V=0v;

• Varie o potencial de 0,1v em 0,1v até 1,0v e anote os valores de corrente.

4.1.2 Parte 2: Capacitores

• Conecte as pontas do gerador no capacitor (1,0F);

• Carregue o gerador de energia girando