Lei de ohm

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Experimento1-Lei de Ohm




Resumo

Neste experimento examinamos o comportamento ˆohmico de 3 resistores, com resistˆencias nominais distintas (100Ω, 1kΩe 100kΩ). Para isso, os submetemos a diversas diferen¸cas de potencial elétrico e, utilizando um mili-amper´ımetro e um galvanômetro, determinamos a corrente que atravessava seus terminais para cada diferença de potencialel´etrico escolhida. Assim, pudemos determinar um comportamento linear e,de acordo com a equa¸c˜ao definida por Georg Ohm:
V=R.I, determinar ent˜ao a resistˆencia atrav´es da lineariza¸cao da curva que melhor se adapta aos pontos experimentais.
Al´em desse m´etodo experimental, aplicamos a lei de Ohm direto a um ponto experimental para determinar sua resistˆencia e tamb´em determinamos o valor daresistˆencia com o aux´ılio de um Ohmimetro. Com isso, obtemos sucesso com as 2 resistˆencias menores, já que os 3 valores experimentais observados tiveram total rela¸c˜ao com o valor nominal gravado em seu inv´olucro. Para a resistˆencia maior (100kΩ) a resistˆencia interna dos aparelhos utilizados interferiu na resistˆencia total do circuito, n˜ao permitindo afirmar com certa precis˜ao suaresistˆencia real atrav´es dos m´etodos pr´aticos.


Objetivos

Este experimento tem como objetivo caracterizar o comportamento de um resistor e iniciar as praticas laboratoriais com instrumentos de medidas el´eticas como o Volt´ımetro,Mili-Amper´ımetro, Galvanômetro, bem como outros equipamentos de bancada, n˜ao utilizados nas disciplinas anteriores (i.e. Fonte de Alimentação cont´ınua regul´avele Proto-board).

Teoria

Se aplicarmos a mesma d.d.p. entre as extremidades de barras de cobre e vidro com a mesma geometria, os resultados s˜ao correntes bem diferentes. Isso se deve a uma caracter´ıstica intr´ınsica do material denominada resistência elétrica e sua unidade no S.I. ´ e o Ω(Ohm).





No s´eculo XIX, Georg Ohm enunciou sua lei:”Em um bipolo ohmico, a tens˜aoaplicada aos seus terminais´ e diretamente proporcional ` a intensidade de corrente que o atravessa”.Assim sendo, podemos escrever:

V=R.I (1)

Onde V ´e a tens˜ao aplicada (V), R ´e a resistˆencia el´etrica (Ω) e I ´e a intensidade da corrente el´etrica (A).
Consideremos um bipolo ôhmico sendo um dispositivo passivo de comportamento linear, ouseja, sua curvacaracter´ıstica ´ e uma reta como a seguinte:

Figura1:Curva caracter´ıstica de um bipolo Oˆhmico

Da caracter´ıstica, temos:

tan = ∆V/∆I (2)

comparando a equa¸cão (2) com a equa¸cao (1), podemos concluir que a tan α=R.
Notamos que o bipolo ˆohmico ´e aquele que segue esta caracter´ıstica linear, sendo que qualquer outra n˜ao linear corresponde a um bipolo n˜ao ˆohmico.
Um condutor, cujafun¸c˜ao em um circuito´ e oferecer uma resistˆencia especificada, ´e chamado de resistor.


Figura2:Simbologia b´asica em circuitos el´etricos



Da equa¸cao (1), podemos observar que R= V/I . Quando estamo sem um m´etodo experimental, sempre devemos calcular a propagac˜ao do erro instrumental e estat´ıstico (quando este existe, que n˜ao ´e o nosso caso neste experimento) para avariável que estamos querendo determinar. Para isso,fazemos:



Com isso, podemos determinar o erro do valor da resistˆencia se pegarmos para 1 ponto u´nico os valores medidos de I e de V e pela equa¸c˜ao (1) calcularmos a resistˆencia do bipolo.


Metodologia Experimental

Utilizando resistores de 10Ω (Resistˆencia de Prote¸cão), 100Ω , 1kΩ e 100kΩ pudemos determinar as curvascaracter´ısticas dos u´ltimos 3 elementos. Para este experimento, utilizamos tamb´em uma fonte de alimentac¸˜ao de corrente cont´ınua, com tens˜ao vari´avel entre 0 e 15 V, podendo nos fornecer uma corrente de no m´aximo 2A. Observe que se a corrente solicitada pelo circuito for maior do que 2A, podemos danificar a fonte de alimenta¸cao e tamb´em depois desse limite, não podemos garantir que...
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