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ACTIVIDADE LABORATORIAL CONSTRUÇÃO E CALIBRAÇÃO DE UM TERMÓMETRO DE FIO DE COBRE Duração da Actividade: 135 minutos

FÍSICA 12ºANO

24/02/12

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Objectivos do Trabalho • • • • Determinar a resistividade de um fio de cobre; Concluir que a resistividade varia linearmente com a temperatura; Determinar o coeficiente de temperatura do cobre; Calibrar um termómetro de resistência.

\ • . . Há vários tipos de termómetros, todos eles baseados na variação de uma propriedade física com a temperatura. Idealmente, essa propriedade termométrica deverá variar linearmente com a temperatura, pelo menos no intervalo de temperaturas onde se pretende utilizar o termómetro. Neste caso, a propriedade que se considera a variar é a resistência eléctrica do condutor. A resistência de um condutor filiforme é dada pela expressão . . R=ρ l / A Introdução teórica

em que R é a resistência do condutor, ρ é a resistividade, l é o comprimento e A a área de secção recta. A resistividade, a uma dada temmperatura, é uma característica do condutor. Enquanto que a resistência eléctrica de um condutor depende não só do material de que é feito o condutor, mas também da sua forma, a resistividade traduz uma característica do material do condutor. Por exemplo, a 20ºC, a resistividade do cobre é 1,7x10-8 Ωm.

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Verifica-se experimentalmente que, numa gama alargada de temperaturas (mas não muito baixas), a resistividade dos metais aumenta linearmente com a temperatura, de acordo com a expressão . ρ=ρ0 [1+α(T−T0)]

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em que ρ é a resistividade do metal à temperatuta T, ρ0 é a resistividade à temperatura T0 e α é o coeficiente de temperatura do material (para o cobre, a 20ºC, α = 3,9x10-3 K-1). De um modo geral, a resistividade dos metais e ligas metálicas aumenta com a temperatura, uma vez que o coeficiente de temperatura, α, é positivo. A expressão da variação da resistividade com a temperatura pode ser excrita em termos da resistência do condutor dado que as variações do comprimento