Trabalho Eletrotécnica

1. INTRODUÇÃO

A resistência elétrica é uma característica do resistor e mede a “dificuldade” que os elétrons oferecem à passagem da corrente elétrica. Essa dificuldade que os elétrons têm em percorrer o material condutor trata-se de uma resistência, uma oposição ao fluxo de cargas elétricas, ou seja, a resistência de um material é a medida da oposição que ele oferece à sua passagem de corrente, portando, a resistência elétrica depende então do tipo de material, de suas dimensões e sua temperatura.

As leis de Ohm relacionam a tensão, corrente e resistência elétrica de diferentes tipos de materiais com suas dimensões. Essas relações foram determinadas por George Simon Ohm, através de estudos e experimentos, que determinam as suas duas leis.

Considere o resistor representado na Figura 1, onde se aplica uma ddp e se estabelece uma corrente de intensidade i.

Figura 1: Circuito representando um resistor.

A Corrente elétrica que atravessa um determinado material é diretamente proporcional à tensão aplicada. A constante dessa proporção é a resistência elétrica desse material.

Dessa forma a resistência do condutor é dada pela seguinte equação: .

Para sabermos se a Tensão (V) e a corrente (I) em um resistor são proporcionais, verificamos a partir da seguinte equação: V = R.I onde, V é a voltagem aplicada ao resistor em volts (V), I é a corrente aplicada ao resistor medida em ampères (A), e R é a resistência medida em ohms (Ω).

2. OBJETIVOS

O experimento teve como objetivo analisar a variação da corrente e da temperatura conduzida por um grafite e também por um resistor em função da variação da tensão, conforme aumentávamos a tensão sobre eles e, baseando-se nisso, calcular a potência e a resistência e fazer as análises a partir dos dados coletados.

3. LISTA DE EQUIPAMENTOS

Para realizar o experimento foi necessário o uso dos seguintes equipamentos:

 Fonte de alimentação 30 V em corrente contínua;

 Amperímetro;

 Multímetro com termopar;

 Cabos de ligação;

 Grafite 0.7 mm;

 Resistor.

4. DESENVOLVIMENTO

4.1. Resistividade do Grafite

Para realizar esse experimento foi montado um circuito com a fonte e o amperímetro (com o amperímetro em série no circuito). Com a fonte ligada foi verificada a sua tensão (que deveria estar em zero volt); o grafite foi posicionado sobre o suporte e com as pontas do multímetro foi segurado no mesmo; o termopar foi colocado em contato com o grafite para verificar sua temperatura. Após o circuito estar pronto, a intensidade da tensão foi variada em 0,2V até cerca de 14V, quando o gravite se quebrou.

Figura 2: Circuito usado na experiência.

A Tabela 1 mostra alguns valores coletados durante o experimento, para calcular a potência do grafite usamos a seguinte equação: P = V . I e para calcular a resistência: R = V / I, onde P = potência, V = voltagem, I = Corrente, R = Resistência.

Tabela 1: Valores iniciais coletados no experimento.

Com base no experimento, foram verificadas as seguintes análises:

4.1.1. Tensão x Corrente Elétrica do Grafite

Ao variar a tensão em 0,2 V, verificamos que o grafite é um condutor não ôhmico, isto é, quando ele tem sua tensão aumentada, a corrente também aumenta e sua curva como podemos verificar no Gráfico 1 não é linear.

Gráfico 1: Tensão x Corrente Elétrica do Grafite

4.1.2. Resistência x Temperatura do Grafite

Com base nos dados coletados, podemos afirmar que quanto maior a temperatura no grafite menor é sua resistência, como mostra o Gráfico 2.

Gráfico 2: Tensão x Temperatura do Grafite

4.1.3. Potência x Temperatura do Grafite

A partir do Gráfico 3, vemos que conforme o grafite dissipa mais potência maior é a sua temperatura.

Gráfico 3: Potência x Temperatura do Grafite

4.1.4. Potência x Resistência do Grafite

Agora no Gráfico 4, vemos que quanto maior sua potência, menor fica a resistência.

Gráfico 4: Potência x Resistência do Grafite

4.1.5. Tensão x Temperatura do Grafite

Como mostra o Gráfico 5, podemos verificar que a conforme a tensão aumenta, a temperatura sobe também.

Gráfico 5: Tensão x Temperatura do Grafite

4.1.6. Tensão x Potência do Grafite

A análise do Gráfico 6 pode ser feira com base no anterior, pois se comporta da mesma maneira, conforme a tensão é aumentada, a potência sobe.

Gráfico 6: Tensão x Potência do Grafite