Experiência

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) Prova
( ) Prova Semestral
) Exercícios
( ) Prova Modular
) Segunda Chamada
( ) Exame Final
) Prática de Laboratório
) Aproveitamento Extraordinário de Estudos
Disciplina:
Professor:
Turma:
Data:
Nota:
Aluno (a):
Experiência 01: LEI DE OHM
1. Objetivo Geral
Comprovar experimentalmente a 1a Lei de Ohm.
Objetivos Específicos
2.
Analisar e entender a 1a Lei de Ohm;
Verificar com medições e com a interpretação de gráficos o funcionamento da 1a
Lei de Ohm.
3. RESUMO TEÓRICO
3.1 Resistor
O resistor é um dispositivo físico cuja finalidade é limitar a corrente elétrica no
circuito estabelecendo uma relação bem definida entre a tensão existente nos seus
terminais e a corrente elétrica que o atravessa. Para identificação da resistência de um
resistor é utilizado o Código de Cores, que indica o seu valor e a tolerância de fabricação,
conforme a tabela 01.
Em 1829, o físico George Simon Ohm realizou uma experiência onde demonstrou
que, no resistor, é constante a razão entre a diferença de potencial nos seus terminais e a
corrente elétrica que o atravessa, ou seja:
R=
V
I
(Equação 1)
Se, nesse resistor, o gráfico V x I for uma reta, dizemos que o resistor obedece à 1a
Lei de Ohm e podemos calcular sua resistência através da tangente do ângulo de
inclinação da reta. Dizemos, neste caso, que a tangente desse ângulo é numericamente
igual à resistência.
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Tabela 01 – Código de Cores
Fonte: www.eletronicadidatica.com.br/componentes/resistor/codigo_de_cores.png
3.2 Multímetro
O multímetro é um dispositivo eletrônico que permite mensurar várias grandezas
elétricas, entre elas citam-se: tensão, corrente, resistência, capacitância e frequência.
Para tal o multímetro possui uma chave seletora que possibilita mudar seu modo de
operação. Tal chave pode ser visualizada na figura 01.
Portanto para usar um multímetro é necessário usar a chave de seleção de função
para escolher a escala e o tipo de grandeza a ser medido. Recomenda-se deixar o
instrumento de medição desligado quando não estiver sendo utilizado.
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Figura 01 – Multímetro Digital
O multímetro possui terminais onde se encaixam os bornes das ponteiras de prova,
através dos quais se conecta o mesmo ao circuito. O terminal COM é o terminal comum
ou o terminal negativo. O terminal VΩHz é o terminal utilizado pata medir tensão,
resistência ou frequência, portanto é o terminal positivo. O terminal mA é usado para
medir corrente até um certo valor (normalmente 2 A). O terminal 20 A somente é usado
para medir corrente na faixa de valores entre 2 a 20 A.
O voltímetro é o modo do multímetro que mede tensão. Para medir a queda de
tensão em qualquer componente, é necessário colocar as ponteiras de provas em
paralelo com tal componente, conforme indicado na figura 02. Também é preciso
selecionar a escala correta e o tipo de sinal: AC ou DC.
Figura 02 – Modo de Medir Tensão
Fonte: http://www.profelectro.info
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O amperímetro é o modo do multímetro que mede corrente. Para medir a corrente
de um circuito, é necessário abrir o mesmo e colocar as ponteiras de provas em série
neste trecho do circuito, conforme indicado na figura 03, para que toda a corrente passe
pelo instrumento de medição. Também é preciso selecionar a escala correta e o tipo de
sinal: AC ou DC.
Figura 03 – Modo de Medir Corrente
Fonte: http://www.profelectro.info
O ohmímetro é o modo do multímetro que mede resistência. Para medir a
resistência de um circuito, antes é necessário retirar o componente do circuito para que
não haja interferência na medição. Depois de alocar o resistor em local adequado, as
ponteiras de provas devem ser colocadas em paralelo (uma ponteira em cada terminal do
resistor), da mesma forma que se realiza a medição de tensão. Também é preciso
selecionar a escala correta.
3.3 Fonte DC
Fonte DC é um equipamento de alimentação que fornece uma tensão ou corrente
contínuos ao circuito numa faixa ajustável. O laboratório está equipado com a fonte
mostrada na figura 04: equipamento digital com dois displays de três dígitos (um para
tensão e um para corrente) capaz de fornecer uma saída variável com tensão de 0 a 30
Vdc e corrente de 0 a 3 Adc.
Esta fonte em particular possui dois botões: um para ajuste grosso e outro para
ajuste fino, tanto para tensão quanto para corrente. Também possui dispositivos de
proteção de sobrecarga e inversão de polaridade e três terminais de saída: terminal de
saída positivo, terminal de saída negativo e terminal terra (ground).
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Figura 04 – Fonte DC
Fonte: http://www.minipa.com.br
Para maiores informações a respeito da fonte DC, recomenda-se a leitura do
manual do fabricante.
4. LISTA DE MATERIAL E EQUIPAMENTO
1 Protoboard
Fonte de tensão dc variável
Multímetros digital e analógico
10 resistores de 10 kΩ - 1%
10 resistores de 10 kΩ - 5%
10 resistores de valores e tolerâncias diversos
Jumpers
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5. PROCEDIMENTO
5.1 Código de Cores e Medida de Resistência
a) Meça com o ohmímetro o valor de 10 resistores de 10 kΩ - 5 % e anote as medidas na
Tabela 2;
b) Calcule a diferença porcentual entre o valor medido e o valor nominal para cada
resistor, conforme a equação 02, completando a Tabela 2;
∆% =
valormedido − valorno min al
x100%
valorno min al
(Equação 2)
c) Repita os itens a) e b) para 10 resistores de 10 kΩ - 1%, anotando os valores medidos
e calculados na Tabela 2, abaixo.
Tabela 2
Resistor
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Média
10 kΩ - 5 %
∆%
10 kΩ - 1%
∆%
d) Para 10 resistores diferentes, anote na Tabela 3 o seu código de cores, o seu valor
nominal e o seu valor medido.
Tabela 3
Resistor
a
1 faixa
a
2 faixa
a
3 faixa
4a faixa
5a faixa
Valor
Valor
(se
Nominal
Medido
∆%
existir)
1
2
3
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4
5
6
7
8
9
10
5.2 Comprovação da Lei de Ohm
a) Monte o circuito abaixo:
Figura 05
b) Para R = 470 Ω, varie a tensão na fonte para 3, 4,5, 6 e 12 V, respectivamente,
medindo a corrente correspondente (em mA). Realizando tal procedimento, complete a 1a
linha da Tabela 4.
c) Repita o item anterior para resistores de 1,5 kΩ, 4,7 kΩ, e 10 kΩ. Da mesma forma,
preencha a tabela 4.
Tabela 4 – Corrente em mA
Tensão (V)
3V
4,5V
6V
12V
470 R
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4K7
10K
d) Em um papel milimetrado, faça o gráfico VxI para cada resistor medido, segundo a
Tabela 4. Calcule, a partir do gráfico, o valor da resistência e compare com o valor
nominal.
6. REFLEXÕES
Nesta experiência, estudamos as características quantitativas e qualitativas da
primeira Lei de Ohm.
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