Lei de ohm

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Experimento 2 – Lei de Ohm

Resumo

A motivação do experimento é verificar a ocorrência da lei de Ohm através da análise da resistência de um certo resistor pela variação de tensão e de corrente, usando a relação V=Ri.

Introdução

George Simon Ohm foi um físico alemão que viveu entre os anos de 1789 e 1854 e verificou experimentalmente que existem resistores nos quais a variação dacorrente elétrica é proporcional à variação da diferença de potencial (ddp). Simon realizou inúmeras experiências com diversos tipos de condutores, aplicando sobre eles várias intensidades de voltagens, contudo, percebeu que nos metais, principalmente, a relação entre a corrente elétrica e a diferença de potencial se mantinha sempre constante. Dessa forma, elaborou uma relação matemática que diz que avoltagem aplicada nos terminais de um condutor é proporcional à corrente elétrica que o percorre.
É importante destacar que essa lei nem sempre é válida, ou seja, ela não se aplica a todos os resistores, pois depende do material que constitui o resistor. Quando ela é obedecida, o resistor é dito resistor ôhmico ou linear. A expressão matemática descrita por Simon vale para todos os tipos decondutores, tanto para aqueles que obedecem quanto para os que não obedecem a lei de Ohm. Fica claro que o condutor que se submete a esta lei terá sempre o mesmo valor de resistência, não importando o valor da voltagem. E o condutor que não obedece, terá valores de resistência diferentes para cada valor de voltagem aplicada sobre ele.

Teoria

A teoria básica utilizada no experimento foi arelação entre tensão e corrente observada por G. S. Ohm, em que a corrente que atravessa um dispositivo é sempre proporcional a diferença de potencial aplicada. A resistência elétrica do material, ou seja, a capacidade de um corpo qualquer se opor à passagem de corrente elétrica mesmo quando existe uma diferença de potencial aplicada , independe da intensidade, da direção e do sentido do campo elétricoaplicado. A relação encontrada por Ohm é aritmeticamente representada por R=U/i, onde:
• U é a diferença de potencial, cuja unidade é o Volts (V);
• i é a corrente elétrica, cuja unidade é o Àmpere (A);
• R é a resistência elétrica, cuja unidade é o Ohm (Ω).
Diz-se, em nível atômico, que um material (que constitui os dispositivos condutores) obedece à Lei de Ohm quando suaresistividade 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.

Materiais

▪ Fonte de tensão contínua com regulagem de 0 até 15V
▪ Voltímetro yokogawa com fundo de escala 0.3, 1, 3, 10 e 30 Volts. Precisão 1% fe
▪ Miliamperímetroyokogawa com fundo de escala 10, 30, 100, 300 e 1000 mA 1%fe
▪ 1 resistor de proteção 100 Ω.
▪ 2 resistores de 100 Ohms imitando um de 200 Ω.
▪ 1 resistor de 1 k Ω.
▪ 1 resistor de 4,7 Ω.
▪ Cabos de energia.
▪ Placa protoboard para ensino educacional.


Metodologia experimental

Uma fonte de f.e.m. fornece uma diferença de potencial que gera uma corrente contínua. Essa corrente passa peloresistor de proteção (Rp), para evitar que a corrente que atravessa o circuito seja muito alta e provoque um curto-circuito, depois pela resistência Rx, que será estudada no experimento, e retorna a fonte de f.e.m. Um voltímetro foi colocado em paralelo com a resistência para medir sua d.d.p., enquanto um amperímetro, em série, mediu a corrente final do circuito. Isso possibilitou a formação doseguinte circuito:










Em seguida, com todos os instrumentos na escala de menor sensibilidade (máxima proteção), o circuito foi alimentado com a fonte, aumentando-se lentamente a sua tensão e observando-se os ponteiros tanto do amperímetro como do voltímetro. Quando um destes (ou a fonte) atingisse o fundo de escala, seria feita a leitura dos dois instrumentos. Foram anotados todos os...
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