Atividade experimental - Determinação da Lei de Ohm

Atividade experimental - Determinação da Lei de Ohm
Utilize este roteiro para a produção de uma atividade experimental, que consiste em demonstrar
os princípios da Lei de Ohm. Compreenda os fatores determinantes que afetam a resistência de
um condutor e como estes fatores associados entre si enunciam a famosa Lei dos resistores.
Realize o experimento abaixo e responda às perguntas por meio da produção de relatório,
conforme solicitado.
Fundamentos teóricos
A Lei de Ohm, assim designada em homenagem ao seu formulador, o físico alemão Georg Simon
Ohm (1787-1854), afirma que, para um condutor mantido à temperatura constante, a razão entre
a tensão entre dois pontos e a corrente elétrica é constante. Esta constante é denominada de
resistência elétrica.
Quando essa lei é verdadeira, num determinado condutor mantido à temperatura constante, este
denomina-se condutor ôhmico. A resistência de um dispositivo condutor é dada pela fórmula:
ou
onde:
é a diferença de potencial elétrico (ou tensão, ou ddp) medida em volt (V);
é a intensidade da corrente elétrica medida em ampère (A); e
é a resistência elétrica medida em ohm (Ω).
Essa expressão não depende da natureza de tal condutor: ela é válida para todos os condutores.
Para um dispositivo condutor que obedeça à lei de Ohm, a diferença de potencial aplicada é
proporcional à corrente elétrica, isto é, a resistência é independente da diferença de potencial e
da corrente. Um dispositivo muito utilizado em aparelhos eletrônicos, como rádios, televisores e
amplificadores e que obedece a essa lei é o resistor, cuja função é controlar a intensidade de
corrente elétrica que passa pelo aparelho.
Entretanto, para alguns materiais - por exemplo, os semicondutores -, a resistência elétrica não é
constante; mesmo que a temperatura seja, ela depende da diferença de potencial . Estes são
denominados condutores não ôhmicos. Um exemplo de componente eletrônico que não obedece
à lei de Ohm é o diodo.
Ao se produzir o gráfico Tensão x Corrente, a reta obtida nos fornece a constante R da mesma
forma que encontramos a inclinação de um gráfico de uma equação linear do tipo: y = ax + b;
caso o gráfico comece na origem, temos que b = 0. Temos também que a é o coeficiente angular
e é obtido de a = Δy/Δx e deve ser constante para um sistema linear.
Desta forma, para o gráfico em questão, temos que o x da equação é equivalente à corrente I, o y
é equivalente ao V, e o a é equivalente à R.
Materiais:
Fonte de tensão regulável; voltímetro; amperímetro; ohmímetro; resistores ôhmicos.
Procedimento experimental:
Monte o sistema conforme indicado pelo professor. Atenção: só ligue a energia após a
autorização do seu professor!
Após ligar a energia da fonte, comece com um pequeno valor de V. Meça a corrente que passa
pelo resistor R. Altere o valor de V e repita o processo. Faça isto para quatro resistores sobre sua
bancada.
Determine (para cada resistor):
- O valor da resistência, R, deste resistor através do gráfico V x I.
- O valor da resistência, R, deste resistor através do ohmimetro.
- A potência, P, dissipada neste resistor.
- Produza um relatório, seguindo os passos abaixo:
O relatório experimental deve ter: uma breve introdução; o objetivo daquela prática específica; os
materiais utilizados; o procedimento experimental em si (incluindo todos os cálculos e
raciocínios); a conclusão e a bibliografia.