05 Caracterizacao De Uma Lampada 09I

Laboratório de Eletricidade e Magnetismo

Experimento 5: Caracterização de uma Lâmpada
Conceitos
Caracterização de um componente pela curva corrente versus tensão.
Dependência da resistividade de um metal com a temperatura.
Temperatura do filamento incandescente.
Cor de um filamento metálico em função da temperatura.
Introdução
Resistores não-lineares são dispositivos que não seguem a lei de Ohm quando submetidos a uma tensão ou corrente. A não linearidade pode ter várias origens como efeito da temperatura, luz, correntes de tunelamento, barreira de potencial de junção, etc. Um exemplo comum de resistência não-linear que varia pelo efeito da temperatura é uma lâmpada incandescente. Quando está apagada, a mesma apresenta uma baixa resistência, pois o filamento de tungstênio está frio. À medida que se aplica uma corrente ao filamento, o mesmo aquece por efeito Joule, o que aumenta a resistividade do metal devido à maior agitação térmica dos elétrons.
Os corpos aquecidos emitem ondas eletromagnéticas em faixas de comprimento de ondas que dependem da temperatura. É comum sentir a radiação infravermelha de uma chapa quente a distancia. O ferro quente do ferreiro emite luz visível ao sair da brasa. O filamento das lâmpadas incandescentes emite luz devido a alta temperatura na qual ele se encontra. Em muitos casos a cor aparente do corpo é usada para estimar a temperatura.
A resistência, RT, de um fio condutor de comprimento (L) e seção reta (A) depende da temperatura da seguinte maneira:
R T = ρ 0 [1 + α (T − T0 )] L / A ρ0 é resistividade do metal na temperatura T0 e α o seu coeficiente de temperatura. A resistividade, ρ, do tungstênio em função da temperatura encontra-se tabelada na literatura e alguns valore são reproduzidos a seguir: T(oC)
20
100
300
700
927
1200
1827
2727 ρ (µΩ.cm)
5,6
7,3
12,4
24,0
30,2
39,0
59,0
90,4
Objetivos
Caracterizar o elemento resistor da lâmpada pela curva corrente versus tensão.
Observar a dependência da resistividade de um metal com a