Entrevista Com Lenz. Alunos: Alan Maiko, Luan Braga, Misael Santos e Renata Xavier

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Entrevista com o Físico: Heinrich Rudolf Hertz

Alunos: Anderson Lima, Irla Caldas, Jarbas Filho e Kelvin Hamilton
Curso: Eletrotécnica - 3° Ano
Turno: Vespertino
Professor: Dielson Hohenfeld
Disciplina: Física

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Material de apoio -Eletromagnetismo

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GREF - ELETROMAGNETISMO

LABORATÓRIO - 1ª LEI DE OHM

Alunos: Kelvin Hamilton, Laina Lima, Lorayka Feitosa, Mariana Barbosa e Thamiris Dias.

Professor: Dielson

Turma: 88132

Disciplina: Física

Entendendo melhor  a 1ª Lei de Ohm e Resistores não Ôhmicos

Estes experimentos que a seguir serão apresentados nos ajudam a entender melhor as características da 1ª Lei de Ohm, do circuito série, dos resistores, identificar resistores ôhmicos e não ôhmicos e a partir da coleta de dados analisar como seriam seus respectivos gráficos.

1ª Lei de Ohm

Para montagem ultilizamos os seguintes materiais:

 

Fig.1 Chave (liga e desliga)

Fig.2 Painel acrílico para associação de resistores

Fig.3 Fonte CC regulável

Fig.4 conexão com Lâmpada 12V/21W 

 Fig.5 Multiteste

Fig.6 Conexões de fios

Fig.7 Galvanômetro 

Nessa I experimento falaremos sobre a primeira lei de Ohm. Utilizamos os seguintes equipamentos:

Fonte CC regulável (fig.3), Painel acrílico para associação de resistores (fig.2), Chave (liga e desliga. Fig.1), Galvanômetro (fig.7),Conexões de fios  (fig.6).                           

Do negativo da  fonte de alimentação em corrente contínua ligamos com o negativo da chave liga-desliga do seu positivo ligamos na entrada do resistor R1  da  sua saída para o ponto comum do Galvanômetro e do seu  ponto de medida de corrente na escala de miliamperes  para o positivo da fonte do gerador CC. 

Montagem do I experimento. 

Quando invertemos os conectores do galvanômetro, invertemos a sua polaridade de alimentação e ele passa a ler um valores negativos, caso o galvanômetro utilizado não tivesse a escala apropriada e se utilizasse do ponteiro para indicar o valor lido, poderíamos danificar a sua parte mecânica já que iria procurar uma escala abaixo de zero e não iria encontrar, portanto se ao montarmos o circuito tivermos utilizando um intrumento desse tipo devemos colocar-lo sempre com a polaridade direta.

Tabela I

Gráfico I

Em conformidade com a 1 ª  Lei de Ohm, cujo enunciado diz que a intensidade de corrente  que circula por um condutor é a cada instante proporcional a diferença de potencial aplicada e como vimos nos valores da tabela que nos mostra que aumentado a diferença de potencial, necessitamos de um maior fluxo de corrente para manter a proporcionalidade entre eles e assim os valores de resistência serão constantes, e ao desenharmos o gráfico  VxI encontraremos uma reta linear caracterizando assim um resistor ôhmico. Chamamos de condutores lineares ou ôhmicos aqueles que obedecem à Lei de Ohm, ou seja, aqueles em que a relação V/i é constante. Materiais como os metais, na sua maioria, são resistores ôhmicos, quando mantemos a temperatura constante. Representando no gráfico 1 a variação de intensidade da corrente elétrica em função da tensão (ddp), teremos a curva característica de um condutor ôhmico, que é uma reta oblíqua passando pela origem. Isso indica que a corrente sendo diretamente proporcional a diferença de potencial aplicada, caracterizando uma constante, essa constante é chamada de resistência.

II Experimento

Identificação de um Resistor não Ôhmico

Montagem do II experimento.

Vídeo1:http://www.youtube.com/watch?v=epBppfp3YzM

Vídeo2:http://www.youtube.com/watch?v=k8PbWhB9P4U

Tabela II

Gráfico II

Diferente da primeira parte do experimento esse, como pode ser observados nos dados obtidos através de medição da corrente e dos valores calculados da resistência este circuito não se comporta de acordo com a primeira lei de ohm, e modificando-se o valor da voltagem aplicada em um condutor a sua resistência também muda logo ao esboçarmos o gráfico VxI no início encontraremos uma reta linear mas em determinado ponto ele tende a ser curvilíneo desta maneira podemos afirmar que a resistência fornecida a lâmpada não é ôhmica.

Logo se pode concluir que no gráfico 2,  essa relação de tensão e corrente não vai ser mais constante, ou seja, a resistência não é constante, caracterizando um resistor do tipo não ôhmico cuja a reta do gráfico não vai ser oblíqua.

Referências:

Foto tirada do celular Mariana Barbosa. E vídeo também.

Complementos:

http://vsites.unb.br/iq/kleber/EaD/Eletromagnetismo/LeiOhm/LeideOhm.html

http://efisica.if.usp.br/eletricidade/basico/corrente/lei_ohm_resist_eletrica/

http://interna.coceducacao.com.br/ebook/pages/841.htm

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

EXPERIMENTO 1
Lei de Ohm

Para realização desse primeiro experimento, foram utilizados os seguintes materiais:

figura 1

figura 2 

Painel acrílico para associação de resistores (1)   Fonte de alimentação CC regulável (2)

figura 3

Figura 4

    Galvanômetro  100 - 0 - 100 mA (3)                               Chave liga-desliga (4)

Figura 5

     

Quatro conexões de fios com pino de pressão(5)

Com esses materiais montamos o circuito ilustrado na imagem abaixo:

Lembrando que a chave liga-desliga nesse momento inicial deve permanecer desligada e em nenhum momento a fonte de alimentação deve ser usada para comandar o circuito, para tal função deve ser usada a chave liga-desliga.

Montando o circuito ele ficará como mostrado na imagem abaixo.

Então, com o circuito já montado ligamos a fonte de alimentação e confirmamos se ela estava regulada para o valor de 0 V, a partir daí iniciamos os testes. Depois de montado o circuito, ou até mesmo pela imagem que mostra a ilustração de como será montado o circuito, fica evidente que a associação existente entre a chave liga-desliga, resistor e o amperímetro são serie, para tal afirmação também trocamos o amperímetro, que estava conectado em serie, para outras posições no circuito e ficou confirmado que a corrente era igual em todos os pontos do circuito, que é a principal característica do circuito serie.

No momento em que a chave foi ligada o amperímetro mediu  uma corrente de 30 mA, mas como o miliamperímetro usado possuía o zero no meio da escala, tendo desse modo valores negativos e positivos. Então mudamos a ordem dos pinos que estavam conectados ao miliamperímetro e desse modo obtemos -30 mA. Isso aconteceu porque a polaridade ( negativo e positivo) foram trocadas, se por acaso estivéssemos usando um modelo standard, isto é, com zero à esquerda do painel e tivéssemos invertido a polaridade, o miliampeímetro poderia ter sido danificado.

Depois regulamos os valores da fonte de 1 V até 3 V e fizemos a seguinte tabela:

DDP (x)	Intensidade de corrente (y)	Calcular: R= Vab/Iab
1,0 V	10 mA	100 Ω
1,5 V	15 mA	100 Ω
2,0 V	20 mA	100 Ω
2,5 V	25 mA	100 Ω
3,0 V	30 mA	100 Ω

Com essas informações construímos um gráfico tensão versus corrente, que como pode ser vista abaixo é composto por uma reta, pois se trata de uma função afim.

             A partir disso fica provado que a tensão e a corrente são diretamente proporcionais, ou seja quanto maior a tensão maior será a corrente. Com a tabela também podemos perceber que a resistência é diretamente proporcional a tensão e inversamente proporcional a corrente. É só observar a relação da Lei de Ohm:

                                   U=R/I

Portanto, um resistor ôhmico possui a característica de manter a sua resistência constante e o não ôhmico não possui essa característica.

Experimento 2
Identificação de um resistor não ôhmico

                  

O objetivo desse experimento é desenvolver habilidade no manuseiu um voltímetro e amperímetro. Para tal experimento utilizamos:

·         Uma fonte CC regulável (2);

·         Um painel acrílico para associação de resistores(1);

·         Uma conexão com lâmpada 12V/ 21W e pinos de pressão (3);

·         Uma chave liga-desliga(4);

·         Quatro conexões de fios com pinos banana;

·         Um multiteste com fundo de escala próximo a 3 A CC(5)

Com esses materiais montamos o circuito abaixo, lembrando que a chave liga-desliga deve ser mantida desligada.

A única diferente existente entre esse experimento e ao anterior é a presença de uma lâmpada de 12 V conectada em serie com os demais equipamentos.

Depois de montado o circuito ligamos a chave e energizando o circuito, e a partir disso regulamos a tensão da fonte de volt em volt, como é mostrado na tabela abaixo:

DDP	Intensidade de corrente	R= V/i ( em Ohm)
0 V	0 A	0 Ω
1 V	1,16 A	0,86 Ω
2 V	1,54 A	1,30 Ω
3 V	1,85 A	1,62 Ω
4 V	2,14 A	1,87 Ω
5 V	2,40 A	2,08 Ω
6 V	2,62 A	2,30 Ω

No experimento anterior percebemos que a tensão aplicada era proporcional a corrente e como consequencia disso tínhamos um valor de resistência constante. Já nesse segundo experimento podemos perceber que a medida que a tensão e a corrente aumenta o valor da resistência também irá variar, caracterizando assim um resisto não ôhmico.

Referências:

·         Todas as imagens foram coletadas do celular da componente Fernanda;

·         Utilizamos também o material cedido pelo professor para a realização dos experimentos;

·       Sites:

·          www.­fisica.­ufsc.­br/­~lab2/­pdfs/­exp02.­pdf

·         http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAU_gAH/resistores-ohmicos-nao-ohmicos

·         http://educacao.uol.com.br/fisica/

·         http://www.brasilescola.com/fisica/eletricidade.htm

                               Grupo: Ariela Matos, Felipe Bomfim, Fernanda Figueredo e Julianna Maia

LEI DE OHM NA PRÁTICA

Discentes: Luan Braga, Luana Lima, Ramon Freitas e Uendeo Luz

Turma: 3º ano, Eletrotécnica

Docente: Dielson Pereira

EXPERIMENTO I

Lei de Ohm

Para a realização desta atividade são necessários os seguintes materiais:

Painel acrílico para associação de resistores

Fonte de alimentação CC regulável

Conexão de fios com pinos de pressão

Chave liga-desliga

Galvanômetro

                                Fotos tiradas do celular da aluna Thamiris Araujo.

Neste experimento montaremos o circuito representado abaixo:

De acordo com essa figura montamos o circuito, lembrando de manter a chave liga-desliga desligada.

Podemos perceber que o galvanômetro foi associado em série ao circuito, como todo medidor de corrente.
Considerando o resistor R1 do painel, que é de 100 ohms, ajustamos a fonte em 3 VCC, ligamos a chave e observamos que a corrente medida no galvanômetro foi de 30 mA. Desligamos a chave e invertemos os pinos conectados ao galvanômetro e a ligamos novamente. Feito isso percebemos que o ponteiro do galvanômetro inclinou-se para o sentido contrário, isso aconteceu porque com a inversão dos pinos, alterou-se a polaridade do instrumento. Caso nosso medidor tivesse o zero à esquerda do painel poderíamos observar que ele marcaria um valor com sinal negativo indicando, como ja dito antes, a polaridade inversa do instrumento.


Elevamos a tensão da fonte de 0,5 volt em 0,5 volt , entre 1 VCC e 3 VCC  determinando o valor da intensidade da corrente que passava pelo resistor R1 de acordo com a tabela a seguir:

A partir desses valores obtemos o seguinte gráfico:

Podemos perceber que o gráfico obtido é de uma função do primeiro grau e que a tensão aplicada e a intensidade de corrente são proporcionais, ou seja, com a elevação da tensão, a corrente aumenta proporcionalmente. Esta é uma característica de resistores ôhmicos, logo, concluimos que o resistor que estamos trabalhando é um resistor ôhmico.

EXPERIMENTO II

Identificação de um resistor não ôhmico

Painel acrílico para associação de resistores

Chave liga-desliga

Multiteste

Fonte CC regulável

Conexão com lâmpada 12V/21W

Conexões de fios

Nesta atividade montaremos o seguinte circuito:

Mantendo a chave desligada tambem, montamos o circuito de acordo com a imagem acima

Ligamos a fonte e a chave e elevamos a tensão da fonte de volt em volt de acordo com a tabela abaixo:

E a partir desses valores obtivemos o seguinte gráfico:

Podemos perceber que este gráfico, diferentemente do anterior, não é linear e tensão e corrente, neste caso, não são proporcionais, o que classificaria a lâmpada como um resistor não ôhmico.

REFERÊNCIAS

Apostila disponibilizada pelo professor Dielson Pereira.