Medições em um circuito elétrico

Objetivo:

Por meio de medições em um circuito elétrico, comprovar a validade das equações de ohm para medições com amperímetro interno e amperímetro externo.

Resumo teórico:

Corrente elétrica

A corrente elétrica é o fluxo ordenado de partículas portadoras de carga elétrica. Sabe-se que, microscopicamente, as cargas livres estão em movimento aleatório devido à agitação térmica. Apesar desse movimento desordenado, ao estabelecermos um campo elétrico na região das cargas, verifica-se um movimento ordenado que se apresenta superposto ao primeiro. Esse movimento recebe o nome de movimento de deriva das cargas livres.

A intensidade I da corrente elétrica é definida como a razão entre o módulo da quantidade de carga ΔQ que atravessa certa secção transversal (corte feito ao longo da menor dimensão de um corpo) do condutor em um intervalo de tempo Δt.

A unidade padrão no SI para medida de intensidade de corrente é o ampère (A).

Resistor

O resistor é um dispositivo cujas principais funções são: dificultar a passagem da corrente elétrica e transformar Energia Elétrica em Energia Térmica por Efeito Joule. Entendemos a dificuldade que o resistor apresenta à passagem da corrente elétrica como sendo resistência elétrica. O material mais comum na fabricação do resistor é o carbono.

Na grande maioria dos casos observamos a seguinte representação gráfica do

Para o resistor é válida a expressão:

que relaciona a resistência oferecida à passagem da corrente elétrica com tensão e corrente elétrica. Devemos lembrar que a unidade da resistência elétrica é o ohm (Ω) derivada do volt / ampère.

Condutividade elétrica (σ) é usada para especificar o caráter elétrico de um material. Ela é simplesmente o recíproco da resistividade, ou seja, inversamente proporcionais e é indicativa da facilidade com a qual um material é capaz de conduzir uma corrente elétrica. A unidade é a recíproca de ohm-metro, isto é, [(Ω-m)-1]. As seguintes discussões sobre propriedades elétricas usam tanto a resistividade quanto a condutividade.

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

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

onde:

U 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

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

A potência P, em Watts, dissipada num resistor, na presunção de que os sentidos da corrente e da tensão são aqueles assinalados na figura, é dada por

Logo, a tensão ou a corrente podem ser calculadas a partir de uma potência conhecida:

Associação de resistores

Os resistores podem ser combinados basicamente em três tipos de associações: em série, em paralelo ou ainda em associação mista, que é uma combinação das duas formas anteriores. Qualquer que seja o tipo da associação, esta sempre resultará numa única resistência total, normalmente designada como resistência equivalente - e sua forma abreviada de escrita é Req ou Rt.

A