Relatrio IVLei de Ohm e Resistncia Eltrica

Aluno: Sergio Fernando Curcio Mat: 14.1.4076ObjetivoCom este experimento provaremos a dependncia da corrente (I) com a tenso (V) aplicada a diversos elementos, sendo estes hmicos e no hmicos.IntroduoEm um elemento de um circuito que percorrido por uma corrente eltrica podemos observar uma diferencia de potencial entre seus terminais. Na maioria dos casos se comprova que:V = R IEsta equao conhecida como Lei de Ohm onde definimos R como resistncia eltrica sendo sua unidade o Ohm (). Sempre que um elemento cumpre com esta lei chamado de hmico.Em um condutor, geralmente um metal, podemos demonstrar que: R = ( L) / AOnde chamada de resistividade, sendo esta intrnseca ao material, L a longitude entre os contatos e A a rea da seco transversal do condutor.Quando a Lei de Ohm no se cumpre o material chamado de no hmico e se comprova que a relao entre V e I no linear.Materiais-Kit Pasco para resistncia eltrica.-Multmetro.-Fonte de tenso regulvel.-Regulador Varivolt (0V 240V)-Lmpada incandescente com seu suporte.ProcedimentoResistores hmicos1. Resistncia em funo da reaPara esta experincia se utilizar os quatro fios de igual cor que, segundo a identificao do kit, esto feitos de bronze (brass). Montando-os um a cada vez, medir a resistncia com o ohmmetro, anotando a distancia entre contatos (que ser invarivel para os quatro) e o dimetro de cada um deles.Medir a distancia utilizando a trena e o micrometro para os dimetros sem esquecer de anotar os desvios introduzidos pelos instrumentos.Com os dados obtidos construir um grfico R x 1/d e calcular para o material. Calcular os desvios e discutir as medies, tabela e grficos.2. Resistividade dos materiaisMontar o circuito da figura 1. Este permitir, ajustando a tenso da fonte, obter diferentes nveis de corrente conformando nossa tabela.

Para cada um dos fios restantes do kit fazer dez medies de tenso e corrente aumentado gradualmente a tenso aplicada. Medir tambm a distancia entre contatos e o dimetro dos fios (idem ponto 1).Observar sempre que as escalas do voltmetro e ampermetro se mantenham acorde a medio. Tomar nota dos valores, construir uma tabela e um grfico de V x I para cada fio.Obter R e seguidamente e comparar com dados de tabela segundo o material declarado para cada barra no kit. Calcular os desvios e discutir as medies, tabela e grficos.Resistores no hmicosCurva caracterstica de um resistor no hmico Trata-se aqui de obter a curva V x I de uma lmpada incandescente para isto dever montar-se o circuito da figura 2.

O regulador Varivolt entrega tenso alternada e devero ajustar-se os instrumentos nas respectivas escalas. Fazer medies de corrente e tenso, ajustando o Varivolt, comeando por 1V at 10V a saltos de 1V e de 10V at 110V a saltos de 10V.Construir uma tabela e um grfico V x I. Calcular os desvios e discutir as medies, tabela e grficos.

ResultadosResistores hmicos. Resistncia em funo da rea Distancia entre contatos (L): (270,0 0,5) mmDesvio do ohmmetro: (1% + 5D)Dimetro do fio 1(d): (0,4950,005) mmDimetro do fio 2(d): (0,7950,005) mmDimetro do fio 3(d): (1,0100,005) mmDimetro do fio 4(d): (1,2550,005) mmResistncia do fio 1: 0,79Desvio do ohmmetro para o fio 1: 0,790,01+0,05 = 0,0579 0,06Resistncia do fio 1 com desvio: (0,790,06) Resistncia do fio 2: 0,72Desvio do ohmmetro para o fio 2: 0,720,01+0,05 = 0,0572 0,06Resistncia do fio 2 com desvio: (0,720,06) Resistncia do fio 3: 0,70Desvio do ohmmetro para o fio 3: 0,700,01+0,05 = 0,057 0,06Resistncia do fio 3 com desvio: (0,700,06) Resistncia do fio 4: 0,69Desvio do ohmmetro para o fio 4: 0,690,01+0,05 = 0,0569 0,06Resistncia do fio 4 com desvio: (0,690,06) Calculo do inverso do quadrado do dimetro dos fiosd = d (2d/d)=0,495(20,005/0,495)= 0,00495 0,005mmd = (0,2450,005)mm1 / |d| = 4,08d = 0,00795 0,008mmd = (0,6320,008)mm1 / |d| = 1,58d = 0,0101 0,01mmd = (1,020,01)mm1 / |d| = 0,98d = 0,01255 0,01mmd = (1,580,01)mm1 / |d| = 0,63

Tabela e Grfico

Tabela 1. Inverso do quadrado do dimetro vs resistncia para os fios de bronze

Grfico 1. Inverso do quadrado do dimetro vs resistncia para os fios de bronzeClculo de para os fios de bronzeSabendo que:R = ( L) / A = Ento:Como Rd a pendente do grfico (slope) calculamos: = (0,028900,0006)mm(/4(270,00,5))mm||= 0,000084066mm = 0,000001494 0,000001mm =(841)10mmDiscusso de resultadosO valor obtido para dever comparar-se com um dado obtido de um laboratrio confivel, mas podemos assegurar que a aproximao do grfico com uma reta um timo resultado mesmo com somente quatro medidas.Resistores hmicos. Resistividade dos materiaisFio de CobreDimetro do fio de cobre (d): (1,0000,005)mmTabela e Grfico

Tabela 2. Corrente vs tenso para o fio de cobre

Grfico 2. Corrente vs tenso para o fio de cobreClculo de R para o fio de cobreSabendo que =16,910mm :R = ( L) / A A = d/4 = (1/40,01/4)mmA = (0,7850,008)mm R = (270,00,5)mm/(0,7850,008)mm|R| = 0,005812738R = 0,00007R = (0,005810,00007)R sai do grfico como a pendente (slope):R = (0,57800,0008)Discusso de resultadosO resultado do grfico difere em um fator de 100 do calculado com a formula, mesmo assim o ajuste do grfico timo e da uma reta como era de esperar da lei de Ohm. Fio de AlumnioDimetro do fio de alumnio(d): (1,0000,005)mmTabela e Grfico

Tabela 3. Corrente vs tenso para o fio de alumnio

Grfico 3. Corrente vs tenso para o fio de alumnioClculo de R para o fio de alumnioSabendo que =27,510mm :R = ( L) / A A = d/4 = (1/40,01/4)mmA = (0,7850,008)mm R = (270,00,5)mm/(0,7850,008)mm|R| = 0,009458598R = 0,00007R = (0,009450,00007)R sai do grfico como a pendente (slope):R = (0,58660,0006)Discusso de resultadosO resultado do grfico difere em um fator de 60 do calculado com a formula, mesmo assim o ajuste do grfico timo e da uma reta como era de esperar da lei de Ohm. Fio de NiCromDimetro do fio de NiCrom(d): (1,0000,005)mmTabela e Grfico

Tabela 4. Corrente vs tenso para o fio de NiCrom

Grfico 4. Corrente vs tenso para o fio de NiCromClculo de R para o fio de NiCromSabendo que =10mm :R = ( L) / A A = d/4 = (1/40,01/4)mmA = (0,7850,008)mm R = (270,00,5)mm/(0,7850,008)mm|R| = 0,3439R = 0,004142R = (0,3440,004)R sai do grfico como a pendente (slope):R = (0,9370,002)Discusso de resultadosO resultado do grfico difere em um fator de 3 do calculado com a formula, mesmo assim o ajuste do grfico timo e da uma reta como era de esperar da lei de Ohm. Fio de Ao InoxDimetro do fio de ao inox(d): (1,0000,005)mmTabela e Grfico

Tabela 5. Corrente vs tenso para o fio de ao inox

Grfico 5. Corrente vs tenso para o fio de ao inoxClculo de R para o fio de Ao InoxSabendo que =72010mm :R = ( L) / A A = d/4 = (1/40,01/4)mmA = (0,7850,008)mm R = (270,00,5)mm/(0,7850,008)mm|R| = 0,24764R = 0,00298R = (0,2480,003)R sai do grfico como a pendente (slope):R = (0,85270,0006)Discusso de resultadosO resultado do grfico difere em um fator de 3,5 do calculado com a formula, mesmo assim o ajuste do grfico timo e da uma reta como era de esperar da lei de Ohm. Resistores no hmicos. Curva caracterstica de um resistor no hmicoTabela e Grfico

Tabela 6. Corrente vs tenso para lmpada incandescente

Grfico 6. Corrente vs tenso para lmpada incandescenteDiscusso de resultadosTal como diz a teoria resistncia do filamento aumenta com a temperatura e por isso que o grfico no uma reta e se ajusta com uma exponencial crescente. ConclusoObservando somente os grficos poderamos concluir que a experincia em sua totalidade seria satisfatria, mas nos clculos das resistividades existem diferencias importantes em desrespeito aos valores achados em diversas fontes citadas. de ressaltar que a menor resistividade maior o erro o que, pessoalmente, me faz acreditar que o desvio do voltmetro e do ampermetro maior ao declarado.Outra fonte de erro pode dever se ao fato de no ter considerado nos clculos o resistor shunt do ampermetro. No entanto o ohmmetro parece ser mais preciso j que, mesmo sem ter achado um valor confivel de tabela para a resistividade do bronze, as medidas feitas com esse instrumento nos permitiu chegar a um valor aceitvel para dita magnitude. Esta afirmao pode ser feita comparando com o do cobre e sabendo que o bronze uma liga de cobre e estanho. Sendo o do bronze obtido 5 vezes o do cobre da tabela se encontram ambos na casa de 10mm.: Fisica Universitaria, Young, Freedman pag 851:Wikipedia, pt.wikipedia.org/wiki/Ao