Lei de Ohm

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Laboratórios de Física
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Lei de Ohm
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Laboratórios de Física
DEFI-NRM-6024
Versão: 01
Data: 2007 / 10 / 25
Lei de Ohm
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Lei de Ohm
Objectivos:
- Confirmar experimentalmente a Lei de Ohm;
- Determinar a resistência eléctrica através dos valores de tensão e de corrente.
Introdução teórica
Lei de Ohm
Definição
Figura 1 – Variação de tensão e corrente (resistência constante)
–
Em qualquer um dos circuitos anteriores verifica-se que:
V - diferença de potencial eléctrico (V)
V1 V2 V3
=
=
= constante = R
I - intensidade da corrente eléctrica (A)
I1 I 2 I 3
R - resistência eléctrica (Ω)
– A razão constante entre V e I num condutor designa-se por resistência porque
quantifica a maior ou a menor facilidade com que a corrente eléctrica flui nele.
– No século passado, Georg Simon Ohm enunciou que: “Num bipolo (resistência)
linear, a tensão aplicada aos seus terminais é directamente proporcional à
intensidade de corrente eléctrica que o atravessa”. Assim sendo, pode-se escrever:
U = R⋅I
Figura 2 – Georg Simon Ohm
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Figura 3 – Lei de Ohm
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Bipolo linear
–
Com um bipolo (resistência) linear, traçando (experimentalmente) o gráfico da
tensão em função da intensidade de corrente, obtém-se uma característica linear
(note-se que o bipolo linear tem sempre uma característica linear).
Figura 4 – Gráfico da tensão em função da intensidade de corrente
–
Para cada valor de tensão definido, obtém-se um respectivo de intensidade de
corrente, o que possibilita a realização do gráfico.
Figura 5 – Gráfico de V(V) vs. I(mA)
Verifica-se que tan(α) = ∆V / ∆I de onde se conclui que a tangente do ângulo (α)
representa a resistência eléctrica do bipolo linear, ou seja tan(α) = R. Assim
sendo, do gráfico obtém-se:
Relação entre parâmetros
–
Conhecendo-se duas das grandezas envolvidas na Lei de Ohm, é possível calcular
a terceira:
Cálculo da intensidade de corrente
I=
V
R
Cálculo da tensão
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U = R⋅I
Cálculo da resistência
R=
V
I
Procedimentos
1. Monte o seguinte circuito.
Figura 6 – Circuito com uma resistência
2. Varie a tensão da fonte (conforme mostra a tabela seguinte) e meça (com um
amperímetro) e anote na tabela, a corrente que atravessa o circuito.
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E (V)
0
2
4
6
8
10
12
R = 470 Ω
I (mA)
Tabela 1 – Corrente no circuito (R = 470 Ω)
3. Repita os pontos anteriores para os valores de resistência indicados na tabela.
E (V)
0
2
4
6
8
10
12
R = 1,0 kΩ
Ω
I (mA)
R = 2,2 kΩ
Ω
I (mA)
R = 3,9 kΩ
Ω
I (mA)
Tabela 2 – Corrente no circuito (R = 1,0 kΩ; R = 2,2 kΩ; R = 3,9 kΩ)
4. Com os valores obtidos, construa o gráfico V = f(I) para cada resistência.
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5. Determine, através do gráfico, o valor de cada resistência.
R = 470 Ω
R = 1,0 kΩ
Ω
R = 2,2 kΩ
Ω
R = 3,9 kΩ
Ω
R (Ω
Ω)
Tabela 3 – Resistência obtida pelo gráfico
6. Para cada resistência, calcule a inclinação do gráfico (através do declive da recta ou
da tan(α) = ∆V / ∆I).
Resposta:
7. Meça (com um ohmímetro) e anote na tabela, o valor de cada resistência (Obs:
Indique a tolerância).
R = 470 Ω
R = 1,0 kΩ
Ω
R = 2,2 kΩ
Ω
R = 3,9 kΩ
Ω
Rmedido (Ω
Ω)
Tolerância (%)
Tabela 4 – Resistência medida
8. Explique a discrepância entre os valores nominais, os medidos e os obtidos através
do gráfico, das resistências.
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Resposta:
Comentários finais:
9. Para os circuitos seguintes, calcule o valor lido pelos instrumentos
Figura 7 – Circuito 1
Figura 8 – Circuito 2
Resposta (CIRCUITO 1):
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Resposta (CIRCUITO 2):
10. Determine o valor da resistência eléctrica, que quando submetida a uma tensão de 5
V, é percorrida por uma intensidade de corrente de 200 mA.
Resposta:
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