Tecnico em electronica e imformacao

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Resistência e Corrente Elétrica
Nesta prática discutiremos os conceitos de resistência e corrente elétrica e sua relação com as propriedades microscópicas dos materiais. Veremos a origem das leis de Ohm através de um modelo de condução conhecido como modelo de Drude, que dá uma explicação microscópica para a resistência elétrica. Nos experimentos, investigaremos como varia o potencial ao longode um condutor e determinaremos a resistividade elétrica do mesmo.

Sempre que surgir uma dúvida quanto à utilização de um instrumento ou componente, o aluno deverá consultar o professor para esclarecimentos.

Quando for trocar a função de um multímetro, desconecte os fios, gire o botão e só então reconecte ao circuito. Lembre-se que as entradas para voltímetro e ohmímetro são diferentes dasentradas para amperímetro.

I. As Leis de Ohm Em 1827, Georg Simon Ohm, físico e matemático alemão, publicou os resultados do que é hoje conhecido como as leis de Ohm. Nessa época, Ohm trabalhava como professor de física e matemática numa escola colegial em Colônia, e usava o laboratório da escola para experiências com circuitos elétricos, que eram uma novidade então (Volta havia desenvolvido abateria eletrolítica poucos anos antes). Os resultados dessas experiências foram publicados no trabalho “O circuito galvânico investigado matematicamente”. Ohm descobriu que a corrente que atravessa um fio condutor é proporcional à diferença de potencial aplicada, à área da seção transversal do fio e inversamente proporcional ao comprimento. A proporcionalidade entre a corrente e a diferença depotencial observada em alguns tipos de materiais é hoje conhecida como a primeira lei de Ohm, e os componentes que apresentam essa propriedade são chamados de ôhmicos. A razão V / I denota o quanto de tensão tem de ser aplicada para passar certa corrente em um dispositivo de circuito. Assim, quanto maior for a dificuldade que o dispositivo impõe a passagem da corrente, maior deve ser a tensão aplicadapara estabelece um certo valor 1

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
Instituto de Física de São Carlos

Laboratório de Eletricidade e Magnetismo: Resistência e Corrente Elétrica

de corrente. Logo dize-se que a razão V/I é uma medida da dificuldade imposta pelo dispositivo à passagem da corrente elétrica e por isso é denominada de resistência elétrica (R). A unidade de resistência no SI foidenominada Ohm (Ω) em homenagem a Georg Simon Ohm. A formulação matemática dessa lei é: (1)

V = RI

Outra observação feita por Ohm em seus experimentos foi que a resistência elétrica é proporcional ao comprimento do condutor e inversamente proporcional a área da seção transversal, o que ficou conhecido como a segunda lei de Ohm, o que pode ser escrita como:

R=ρ

L A

(2)

O coeficiente deproporcionalidade é conhecido como resistividade, e é uma característica de cada material. A tabela 1 mostra a resistividade de alguns deles.
Tabela 1 – resistividade de alguns materiais. Observe a diferença nas ordens de grandeza

Material Prata Cobre Alumínio

ρ ( .m) 1,59. 10
-8

Material Germânio Silício Parafina

ρ ( .m) 4,6. 10-1 6,4. 102 1017

1,7. 10-8 2,82. 10-8

Os metaistêm resistividade da ordem de 10-8 silício) encontra-se entre esses extremos.

.m, enquanto os isolantes têm

resistividade superior a 1010. A resistividade dos semicondutores (como o germânio e o Uma grande inspiração para o trabalho de Ohm foi o trabalho de Fourier sobre a condução de calor, publicado anos antes. Fourier descobriu que a condução de calor entre dois pontos é proporcional àdiferença de temperatura entre eles e a condutividade térmica do meio que os separa. Fazendo a analogia, a corrente faz o papel do calor, o potencial faz o papel da temperatura e a resistência faz o papel do inverso da condutância térmica.

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Laboratório de Eletricidade e Magnetismo: Resistência e Corrente Elétrica

A tensão e...
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