Lei De Ohm - Relatório

lei de ohm

Universidade Federal do Pampa

Resumo - O experimento realizado teve por objetivo verificar a correlação entre Diferença de Potencial e Corrente Elétrica num circuito composto por Resistores Ôhmicos, sendo realizado através da montagem de um circuito e expondo-o a diferentes voltagens. Verifica-se, assim, a Lei de Ohm.

Palavras-Chaves: Lei de Ohm, Voltagem, Corrente, Resistência.

Abstract - The experiment realized had as objective to check the correlation between Potential Difference and electric current in a circuit compound by Ohmic Resistor, been realized by building a circuit and exposing to different voltages. By this way it's checked the Ohm's Law.

Key-Words: Ohm's Law, Voltage, Electric Current, Resistor.

INTRODUÇÃO

Através de experimentos realizados no laboratório de física III, destinado ao estudo dos fenômenos da eletricidade e magnetismo, observando os princípios da lei de Ohm, buscou-se os seguintes objetivos:

Determinar a resistência equivalente na associação;

Medir a tensão e a corrente elétrica na associação em série e paralela em resistores;

Verificar a resistência através da identificação das cores;

Reconhecer e saber utilizar corretamente os símbolos, código e nomenclaturas de grandezas da física;

Definir os conceitos a partir da prática;

Identificar irregularidade, associando fenômenos que ocorre em situações semelhantes para utilizar as leis que expressam essas regularidades na analise e nas previsões de situações do dia-a-dia;

Construir uma visão sistematizada dos diversos tipos e interação e das diferentes naturezas de fenômenos da física para poder fazer uso desse conhecimento de forma integrada e articulada;

Ler e interpretar corretamente tabelas, gráficos, esquemas e diagramas apresentados em texto;

Fundamentos TeÓricos

A lei de Ohm é a afirmação de que a corrente que atravessa um dispositivo é sempre diretamente proporcional à diferença de potencial aplicada ao dispositivo.

Um dispositivo obedece à lei de Ohm se a resistência do dispositivo não depende do valor absoluto nem da polaridade da diferença de potencial aplicada.

Resistor é um condutor que possui um valor específico de resistência. Que neste experimento (e em outros), foi possível verificar o valor da resistência através de anéis coloridos pintados no resistor, que se ordena a um código de cores. A resistência é representada por um número de dois dígitos multiplicado por uma potência inteira de dez, acompanhado do símbolo Ω, que é a unidade de medida da resistência. Juntamente desses valores, aparecerá um valor percentual, que representa a faixa de tolerância do resistor. A mesma é o erro máximo que o fabricante tolera no valor nominal do resistor.

Para analisar estes dados, a leitura do resistor é feita da seguinte maneira:

1º anel: o algarismo corresponde à cor do 1º anel e representa o 1º dígito na leitura do resistor;

2º anel: o algarismo corresponde à cor do 2º anel e representa o 2º dígito na leitura do resistor;

3º anel: o algarismo corresponde à cor do 3º anel e representa o expoente da potência de base 10;

4º anel: o algarismo corresponde à cor do 4º anel e representa a faixa de tolerância admitida pelo fabricante do resistor.

Na Tabela 1, está descrito o que foi citado, as cores com seus respectivos códigos:

Cores 1º anel

1º dígito 2º anel

2º dígito 3º anel

3º dígito 4º anel

4º dígito

Prata - - 0,01 10%

Ouro - - 0,1 5%

Preto 0 0 1 -

Marrom 01 01 10 1%

Vermelho 02 02 100=10² 2%

Laranja 03 03 1.000=10³ 3%

Amarelo 04 04 10.000=104 4%

Verde 05 05 100.000=105 -

Azul 06 06 1.000.000=106 -

Violeta 07 07 10.000.000=107 -

Cinza 08 08 - -

Branco 09 09 - -

Tabela 1

METODOLOGIA:

Foram utilizados os seguintes materiais:

Fonte de tensão variável 15 v;

Placa para ensaios de circuitos elétricos;

Fios para conexão;

Resistor de várias medidas e multímetro digital com pontas de prova;

Com eles, foram realizados os seguintes procedimentos:

1º Procedimento:

Utilizando o voltímetro, identificamos o valor da resistência de cada resistor com base no código de cores.

2º Procedimento:

Após isto, foi montado um circuito conforme o esquema abaixo e então conectado a fonte de tensão nos bornes:

Figura 1

3º Procedimento:

Determinaram-se as resistências dos resistores e foram escolhidas as posições das mesmas.

*OS VALORES SERÃO MOSTRADOS NO PRÓXIMO TÓPICO.

4º Procedimento:

Colocaram-se os resistores entre as ilhas de conexão de acordo com a figura 1.

5º Procedimento:

As pontas de provas do amperímetro, que deve ficar em série para medir a corrente elétrica, foram colocadas entre as ilhas.

6º Procedimento:

O seletor de escala do multímetro foi ajustado para fins de medir tensão, girar até 200DCV, onde deve ficar em paralelo com os componentes eletrônicos.

7º Procedimento:

Ligou-se a chave da fonte e regulou-se a tensão.

*OS DADOS SERÃO APRESENTADOS NO PRÓXIMO TÓPICO.

análises dos resultados

1º Passo: Conforme foi citado no tópico III, 3º Procedimento, foi determinado as resistências dos resistores, os valores estão na Tabela 2:

R1 = 22*10² R2 = 22*10² R3 = 22*10² R4 = 85*10²

R5 = 85*10² R6 = 85*10² R7 = 82*10¹ R8 = 82*10¹

Tabela 2

2º Passo: No procedimento em que se realizou a ação de ligar a chave da fonte e regular a tensão, obteve-se os seguintes resultados, sendo que foi regulado conforme os dados da Tabela 3:

Tensão U na fonte (V) Tensão V de entrada Corrente i (A) Resistência equivalente (ohm) Potência P = I.U (W)

3,3V 3,3 1,82 1800 0,006

5V 5,0 2,75 1800 0,014

12V 12,0 6,62 1800 0,078

Tabela 3: Quadro de medidas a partir dos terminais A e B

3º Passo: Os diagramas abaixo mostram as grandezas envolvendo a Tabela 3.

Diagrama 1

Conforme o diagrama, a tensão e a corrente são diretamente proporcionais.

Diagrama 2

Neste caso, conforme a corrente vai crescendo, a resistência permanece constante.

Diagrama 3

Conforme ilustrado, a potência e a corrente são diretamente proporcionais.

4º Passo: Para explicar o que acontece com o aumento da tensão em relação à intensidade de corrente elétrica e a resistência, foi feita a seguinte dedução:

I 1 =V1/R (1)

V2 = n.V1, onde n > 1 (2)

I2 = V2/R (3)

Para essa dedução utilizamos o mesmo sistema de resistores conforme figura 1, longo R é constante de (1),(2) e (3) temos que

I2 = (n.V1)/R = (n.V1)/R = "n.i" , onde n >1

Portanto, ao aumentar o valor de V, teremos um aumento de i na mesma proporção.

5º Passo: Para determinar a tensão e a corrente elétrica em cada resistor da Figura 1, sendo a tensão de entrada 12V, foi realizado os seguintes cálculos:

Realizou-se primeiramente o valor da resistência equivalente, portanto:

R37 = 22*10² + 82*10¹ = 302,10 Ω

R367 =

1/R367 + 1/(85*10²) = 2491,73 Ω

R23567 =

1/2491,73 + 1/(85*10²) = 1926,88 Ω

R123567 = 1926,88 + 22*10² = 4126,88 Ω

R1-7 =

1/4126,88 + 1/(85*10²) = 2778,08 Ω

R1-8 = 2778,08 + 82*10¹ = 3598,08 Ω

Então, a resistência equivalente é 3598,88 Ω.

Com este valor de resistência encontrado, pode-se calcular a corrente do sistema:

I = 12/3598,08 = 3,335*10-3 A

Então:

V8 = i.R8 = 3,335*10-3*82*10¹ = 2,7347 V

V1-7 = VT – V8 = 12 – 2,7347 = 9,2653 V

I4 = V/R => I4 = 9,2653/(85*10²) = 1,09*10-3 A

I123567 = 3,335*10-3 – 1,09*10-3 = 2,245*10-3ª

V1 = 2,245*10-3*(22*10²) = 4,959V

V23567 = V4 – V1 = 9,2653 – 4,939 = 4,3263V

I5 = 4,3265/(85*10²) = 5,09*10-4 A

I2367 = I23567 – I5 = 2,245*10-3 – 5,09*10-4 = 1,736*10-3 A

V2 = 1,736*10-3 * (22*10²) = 3,8192V

V367 = 4,3263 – 3,8192 = 0,5071V

I6 = 0,5071/(85*10²) = 965*10-5 A

I37 = 1,736*10-3 – 5,965*10-5 = 1,67635*10-3 A

V7 = 1,67635*10-3 * (82*10¹) = 1,374607 V

V3 = 1,67635*10-3 * (22*10²) = 3,68797 V

6º Passo: Baseado nos dados encontrados foi concluído que os resistores são ôhmicos, pois os valores de tensão eram diferentes, no entanto,os valores de resistência permaneciam o mesmo.

CONCLUSÃO

No experimento, pode-se concluir que em um dos procedimentos ocorreu à resistência equivalente igual em todas as tensões aplicadas, ou seja, todos os materiais sujeitos a uma diferença de potencial apresentam uma resistência constante à passagem da corrente elétrica.

Referências

[1] Halliday, Resnick, Jear Walker. Fundamentos de Física, volume 3; Tradução e revisão técnica Ronaldo Sergio de Biasi. Rio de Janeiro: LTC, 2009.