Relatório Experimento de 1ª e 2ª leis de Ohm

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Portanto, o valor obtido para resistência foi de 9,99 0,01 KΩ.[pic 8]

A diferença percentual pode ser obtida através da fórmula abaixo.

dp = = = 0,2%.[pic 9][pic 10][pic 11][pic 12]

R1 = Valor de resistência medido no ohmímetro

R2 = Valor de resistência obtido nos parâmetros do ajuste linear

3ª Parte:

Montado o circuito do LED, colocamos um resistor limitador cuja função é limitar corrente para que não haja queima do dispositivo. Obtivemos o valor de tensão limiar no momento que o amperímetro começou a medir corrente no circuito. Feito isso, comparamos com o valor de tensão limiar tabelado (1,8V , pois o LED é amarelo), e calculamos o valor do erro percentual através da fórmula abaixo:

= = = 16,67%[pic 13][pic 14][pic 15][pic 16][pic 17]

V1 = Valor de tensão limiar medido

V2 = Valor de tensão limiar tabelado

Com os dados da tabela 3, construímos o gráfico de IxV(led), no qual pode-se observar o comportamento de uma curva exponencial, desobedecendo, portanto, a primeira lei de Ohm.

[pic 18]

Figura 3

4ª parte:

Foi determinado o valor da resistência interna do ohmímetro na escala de 200 Ω, após isso a tabela 4 foi preenchida lembrando sempre de diminuir o valor da resistência medida com a resistência interna. Os gráficos seguem o comportamento esperado, de acordo com a 2º Lei de Ohm, uma reta na qual a inclinação é a resistividade do material sobre a área da secção transversal. Eles foram gerados a partir dos dados da tabela 4. Abaixo, seguem os gráficos RxL, feitos no SciDavis:

Fio de 0,20mm de diâmetro:

[pic 19]

Figura 4

[pic 20]

Figura 5

Fio de 0,40mm de diâmetro:

[pic 21]

Figura 6

[pic 22]

Figura 7

Com o ajuste linear gerado no SciDavis (figuras 3 e 4) obtivemos o valor da resistividade do material sobre a área da secção transversal comparando a fórmula da 2ª Lei de Ohm (R = pl/A) com a função do 1º grau do ajuste (Y = ax + B), na qual a = p/A.

Portanto se a=p/A e A=pi.r^2 = 3,1415.10^-8 m^2 e a=15,4249, então p=A.a = 48,5.10^-8 para o fio de 0,20mm. Já para o fio de 0,40mm A= 1,256.10^-7 m^2, sendo assim, p=52,84.10^-8 [pic 23]. Como o a resitividade do material constantan, é 49.10^-8 [pic 24], podemos calcular a diferença percentual pela fórmula abaixo:

dp = = 1%, para o fio de 0,2mm e [pic 25][pic 26][pic 27]

= 5%, para o fio de 0,4mm.[pic 28][pic 29]

P1 = resitividade do constantan

P2 = resitividade encontrada e cada fio

CONCLUSÃO

Na primeira parte do experimento, comparamos o valor de resistência nominal e da tolerância do resistor, com o valor medido pelo multímetro, para verificar se a resistência estaria com os valores dentro do esperado. Na segunda parte, pode ser verificada a relação de proporcionalidade entre a tensão aplicada V e a corrente elétrica do circuito I, para um material ôhmico e o resultado foi o esperado, uma reta, na qual sua inclinação é a resistência do material. Na terceira parte, foi verificado o comportamento de um material que não obedece a 1ª Lei de Ohm, material não ôhmico, nesse caso, um diodo emissor de luz (LED) e pode ser notado através das medidas verificadas e do gráfico gerado que esse tipo de material só gera corrente a partir de uma determinada tensão (tensão limiar) e que quanto maior a tensão menor é a resistência do LED. Na quarta parte, verificou-se a 2ª Lei de Ohm, a qual diz que a resistência elétrica de um condutor é diretamente proporcional ao seu comprimento, inversamente proporcional à sua área transversal e depende do material do qual o condutor é feito. Então, foi verificado que a resistência dos fios de constantan, tanto o de 0,20 mm como o de 0,40mm de diâmetro, aumentava à medida que seu comprimento também ia aumentando. Porém, em comparação entre eles, o fio de 0,20mm possui uma resistência maior do que o de 0,40mm, comprovando, assim, o que diz a 2ª Lei.

Desse modo, com esse experimento, pudemos compreender melhor, na prática, sobre a 1ª e a 2ª Leis de Ohm.

ANEXOS

- Anexo A - Tabela 1 e cálculos

Tabela 1

Resistor utilizado em 1ª Lei de Ohm

Resistência Nominal (Ω)

10K

Tolerância Nominal (%)

5

Resistência (KΩ)

Medida 1

10,01

Medida 2

10,01

Medida 3

10,02

Média

10,01333333

Desvio Padrão

0,005773503

a

0,003333333

b

0,01

c

0,010540926

Resultado

(10,01 ± 0,01) KΩ

Cálculo da média para resistência

[pic 30]