Universidade Federal do Cear

Centro de Tecnologia

Engenharia de Energias e Meio Ambiente

Fsica Experimental para Engenharia

Prtica 12

Lei de Ohm

Sumrio

1. Objetivo ------------------------------------------------------------------------------------------------ 3

2. Introduo --------------------------------------------------------------------------------------------- 4

3. Material Utilizado ------------------------------------------------------------------------------------ 5

4. Procedimento ----------------------------------------------------------------------------------------- 6

5. Resultados -------------------------------------------------------------------------------------------- 7

6. Questionrio ------------------------------------------------------------------------------------------ 9

7. Concluso -------------------------------------------------------------------------------------------- 12

Referncias

3

1. Objetivo

Diferenciar condutores hmicos de no hmicos. Verificar a resistncia eltrica

de um componente em um circuito eltrico. Verificar experimentalmente a Lei

de Ohm.

4

2. Introduo

George Simon Ohm(1789-1854) foi um fsico alemo que descobriu

experimentalmente que existem resistores onde a variao da corrente eltrica

proporcional variao da diferena de potencial. O fsico submeteu diversos

tipos de condutores tenses variveis, gerando corrente eltrica de valores

tambm diferentes, chegando a seguinte expresso:

V = R x i

Onde:

V = diferena de potencial ou tenso ao qual o material est submetido,

expressa em Volts(V).

i = corrente eltrica que percorre o material, expressa em mpere(A).

R = a resistncia eltrica do material, expressa em Ohm().

Alguns tipos de materiais apresentam a relao V/i=constante, isto , para

quaisquer valores de V e i a resistncia do material ou resistor mantida. So

chamados de resistores hmicos ou lineares.

Existe, no entanto, determinados materiais que no apresentam a relao V/i

constante, isto , medida que os valores de tenso e corrente so trocados o

valor da resistncia tambm alterado. So chamados de resistores no

hmicos.

Quando construmos um grfico com valores de tenso por corrente podemos

distinguir facilmente resistores hmicos de no hmicos. Os resistores

hmicos, por apresentarem resistncia constante, devem formar uma reta no

grfico, onde a declividade da reta dada por a = V/i, representando o valor da

resistncia.

Os resistores no hmicos, por sua vez, apresentam uma curva quando

exibidos em grficos tenso por corrente, o que indica a mudana no valor da

resistncia.

Resistor hmico

Resistor no hmico

5

3. Material Utilizado

Fonte de tenso regulvel (0 a 12 VDC ou 6/12 VAC)

Resistores (180/1W e 100/10W)

Lmpada

Multmetro Digital (duas unidades)

Cabos

6

4. Procedimento

1 Mediu-se o valor da resistncia cujo valor nominal de 100/1W. O valor foi anotado na Tabela 12.0.

2 Foi montado o circuito esquematizado na Figura 12.2 e calculada a corrente nominal mxima atravs de R1(100/10W), sabendo de antemo, pela

Tabela 12.1, que a tenso mxima aplicada seria de 10V. O valor mximo nominal da corrente e a escala adequada para a aferio foram anotados na

Tabela 12.0.

3 Os valores de tenso foram ajustados entre 1V e 10V, conforme exibidos na Tabela 12.1 e os respectivos valores de corrente obtidos foram anotados na

Tabela 12.1, na seo Resultados.

4 O valor da resistncia do resistor R2 foi medida usando-se o Multmetro. O valor foi anotado na Tabela 12.0, na seo Resultados.

5 Substituiu-se ento o resistor R1 do circuito montado anteriormente pelo resistor R2.

6 A corrente mxima nominal foi calculada tendo como referncia a tenso mxima de 10V. O valor encontrado, assim como a escala adequada para essa

aferio, foi anotado na Tabela 12.0.

7 Os valores de tenso foram ajustados no intervalo de 1V a 10V, conforme indica a Tabela 12.2. Os valores de corrente encontrados foram anotados na

Tabela 12.2.

8 Substituiu-se R2 pela lmpada de resistncia desconhecida no circuito da Figura 12.2. Os valores de tenso foram ajustados no intervalo entre 1V e 10V, mostrados na Tabela 12.3. Como a resistncia da lmpada era desconhecida foi usada a escala de 200mA para medir a corrente, evitando assim danos ao

Multmetro. Os valores encontrados da corrente foram anotados na Tabela 12.3, na seo Resultados.

7

5. Resultados

Tabela 12.0 Valores das Resistncias, corrente e respectivas escalas

Resistor Valor Resistncia Nominal()

Valor Resistncia

Experimental()

Valor de Corrente

Calculada(mA)

Escala adequada

R1 100 94,5 108mA 200mA R2 180 175 57mA 200mA

Clculo da corrente que percorrer R1:

Por V = R x i, onde V = 10V e R = 94,5, temos:

V = R x i i = V/R i = 10/94,5 i = 0,108A ou 108mA.

Clculo da corrente que percorrer R2:

Por V = R x i, onde V = 10V e R = 175, temos:

V = R x i i = V/R i = 10/175 i = 0,057A ou 57mA.

Tabela 12.1 Resultados experimentais para R1

V(Volt) I(mA)

1 10,7

2 21,3

3 32,1

4 42,5

5 53,2

6 63,9

7 74,2

8 85,0

9 95,7

10 106,3

8

Tabela 12.2 Resultados experimentais para R2

V(Volt) I(mA)

1 5,8

2 11,6

3 17,1

4 22,8

5 28,5

6 34,2

7 39,8

8 45,5

9 51,2

10 56,7

Tabela 12.3 Resultados experimentais para a Lmpada

V(Volt) I(mA)

1 23,7

2 35,2

3 44,5

4 52,5

5 59,9

6 66,6

7 73,0

8 79,0

9 84,6

10 89,9

9

6. Questionrio

1- Faa o grfico da tenso versus corrente eltrica para os dados das Tabelas 12.1 e 12.2.

2- Faa o grfico da tenso versus corrente eltrica para os dados da Tabela 12.3.

0

2

4

6

8

10

12

0 20 40 60 80 100 120

Ten

so

(V)

Corrente(mA)

Tenso versus Corrente

Experimental R1

Experimental R2

Ajuste Linear R1

Ajuste Linear R2

0

2

4

6

8

10

12

0 20 40 60 80 100

Ten

so

(V)

Corrente(mA)

Tenso versus Corrente

Experimental Lmpada

Ajuste Hiperblico

10

3- O que representa a declividade do grfico da questo 1? Determine a declividade para o resistor R1 e tambm para o resistor R2.

A declividade do grfico dada por a = tgb = y-y0/x-x0 = V/i = R. A declividade

representa, portanto, a resistncia de cada resistor.

Tomando os valores para R1: V = 5V e i= 53,2mA, podemos calcular assim: a = tgb

= V/i, 5/53,2x10-3

= 93,98.

Tomando os seguintes valores para R2, temos: V = 5V e i=28,5mA, sendo a = tgb

= V/i = 5/28,5x10-3

= 175,44.

4- Determine pelo grfico a intensidade da corrente que percorre o resistor R1 quando o mesmo submetido a uma tenso de 9,5V. Repita para o

resistor R2.

Primeiro necessrio calcular a inclinao entre os pontos.

Para R1, temos:

a = y/x = 10-9/(106,3-95,7)x10-3 = 94,34.

94,34 = 9,5 9/(x-95,7)x10-3 x = 0,1028 = 102,8mA.

Para R2, temos:

a = y/x = 10-9/(56,7-51,2)x10-3 = 181,82.

181,82 = 9,5 9/(x-51,2)x10-3 x = 0,054 = 54,0mA.

5- Calcule a resistncia da lmpada quando submetida a tenses de 2V, 5V e 10V.

Para 2V, temos:

R = V/i = 2/35,2x10-3

= 56,82.

Para 5V, temos:

R = V/i = 5/59,9x10-3

= 83,47.

Para 10V, temos:

R = V/i = 10/89,9x10-3

= 111,36.

11

6- Classifique os resistores R1 e R2 e a lmpada como hmico ou no hmico. Justifique.

R1 e R2 so resistores hmicos visto que a resistncia de ambos se mantm constante

com a alterao da tenso e corrente. R3, por sua vez, no hmico. Podemos perceber

facilmente pelo grfico mostrado em 2 que a sua resistncia varivel, isto , para cada

valor de tenso/corrente a resistncia assume diferentes valores.

7- Qual a resistncia da lmpada, quando submetida a uma corrente de 50mA.

a = y/x = 4-3/(52,5-44,5)x10-3 = 125.

A resistncia da lmpada entre 44,5mA e 52,5mA, como mostrado no grfico em 2,

dever manter-se prxima de 125.

12

7. Concluso

Foi possvel verificar a partir do procedimento o comportamento previsto na teoria para resistores hmicos e no hmicos. Os resistores hmicos

apresentaram a resistncia constante, salvo as pequenas variaes devido impreciso da fonte em fornecer as tenses exatamente como listadas. O

resistor no hmico, por sua vez, mostrou, como previsto na teoria, a resistncia varivel. Importante destacar tambm que o clculo do coeficiente angular ou inclinao da curva para o resistor no hmico, a rigor, deveria ser feito com o auxlio de Integral, para obter-se assim valores mais prximos da

realidade.

Referncias

DIAS, Dr. Nildo Loiola. Roteiros de Aulas Prticas de Fsica. Fortaleza. 2012.

MARQUES, Domiciano. Circuito Simples. Disponvel em:

. Acesso

em: 3 fev. 2013.

BISQUOLO, Paulo Augusto. Leis de Ohm: Resistncia eltrica,

resistividade e leis de Ohm. Disponvel em:

. Acesso em: 04 fev. 2013.