Etapa 1: Questões relativas aos resultados Lei de Ohm. 1.1 A partir dos dados tabelados, calcule o valor médio da resistência do resistor.

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1 Respostas Questões relativas ao resultado Etapa 1: Questões relativas aos resultados Lei de Ohm 1.1 A partir dos dados tabelados, calcule o valor médio da resistência do resistor. Resposta: O valor encontrado deve ser igual ou próximo do valor da resistência do resistor utilizado = 270 Ω ou 540Ω 1.2 Obtenha o valor da resistência do resistor a partir do gráfico U versus i. É igual ao obtido na questão 1.1? Resposta: Deve ser igual ou aproximadamente igual ao valor da resistência encontrado no item anterior, não podendo apresentar erro maior que 5%. 1.3 O valor da resistência medido com o ohmímetro para este resistor é igual aos obtidos nas questões anteriores? O resistor é um dispositivo ôhmico ou não? Resposta: a mesma resposta do item 1.2 O resistor é um resistor ôhmico porque a razão entre a tensão e a corrente é constante, que é igual ao valor da resistência. 1.4 Qual a resistência da lâmpada? Resposta: Dependendo da corrente e da tensão aplicada nos terminais da lâmpada, obtém se um valor diferente para a resistência. Exemplo: Para uma tensão de U = 1,5 V aplicada à lâmpada de 6 V: i = 20 ma R = 75 Ω Para U = 3 V: i = 38 ma R = 100Ω

2 1.5 Baseado no gráfico U versus i, pode se dizer que a lâmpada é um dispositivo ôhmico? Justifique. Resposta: Não, porque o gráfico U versus i não é uma reta e para valores da tensão U e a correspondente corrente i, obtivemos diferentes valores para R. Quando o dispositivo é ôhmico, o gráfico U versus i é uma reta passando pela origem, pois a tensão é diretamente proporcional à corrente, isto é, a razão entre a tensão e a corrente é constante e igual ao valor da resistência do resistor. Etapa 2: Questões relativas aos resultados Associação de resistores Associação em série 2.1 Qual a relação entre a resistência equivalente, R, medida e as resistências da associação em série dos dois resistores, R 1 e R 2? Resposta: a resistência equivalente é igual à soma das resistências associadas em série. R = R 1 + R Qual a relação entre a tensão medida nos terminais da associação, U AB, com as tensões U AC e U CB? Resposta: U AB = U AC + U CB 2.3 Os valores das correntes medidos foram iguais ou diferentes? Justificar a resposta. Resposta: os valores das correntes foram iguais. Associação em Paralelo 2.4 Calcule a resistência equivalente da associação dos dois resistores em paralelo a partir dos valores de tensão e corrente medidos. Resposta: Calcular o valor de cada resistência, utilizando a Lei de Ohm: R 1 = U / i 1 e R 2 = U / i 2. A resistência equivalente é calculada como sendo:

3 2.5 Calcule a resistência equivalente considerando os valores medidos de R 1 e R 2, e compare com o valor obtido na questão anterior. Resposta: Para calcular a resistência equivalente, utilize a expressão: 2.6 Qual a relação entre a corrente total, i e as correntes i 1 e i 2? Resposta: i = i 1 + i 2 Etapa 3: Questões relativas aos resultados Funcionamento de um chuveiro elétrico 3.1 Qual resistor apresentou menor resistência: o de maior comprimento ou de menor comprimento? Justificar a resposta. Resposta: O resistor de maior comprimento apresentou maior resistência porque a resistência é diretamente proporcional ao comprimento: 3.2 Entre quais posições a potência dissipada foi maior e a corrente foi menor? Justificar a resposta. Resposta: A potência dissipada foi maior entre os pontos AB porque a resistência é menor, conseqüentemente a corrente é maior e podemos observar que a potência varia com a corrente ao quadrado: 3.3 O que representam estes valores no aquecimento da água do chuveiro? Resposta: Quanto menor a resistência, maior a corrente elétrica, maior a potência, maior o aquecimento do chuveiro.

4 3.4 Você consegue agora responder a questão prévia? Resposta: na posição verão, a ligação é entre os pontos BC, porque apresenta maior resistência e na posição inverno entre os pontos AB, porque a resistência é menor. Questões para reflexão e discussão 1 Qual a diferença entre potência e energia? Resposta: Potência é a capacidade de fornecer uma certa quantidade de energia por segundo. A energia pode ser usada para produzir trabalho ou pode ser dissipada sob forma de calor. Imagine um halterofilista que tem força para levantar até 200 kg. Ele tem potência. Quando nosso halterofilista suspender essa massa até uma altura h ele terá realizado um trabalho (W = F x h = mgh). Em conseqüência, gastou uma certa quantidade de energia. 2 Por que os quadros de força de distribuição de energia localizam se, normalmente, no centro geométrico das residências? Resposta: Como o valor da resistência é diretamente proporcional ao comprimento do fio, colocando se o quadro de disjuntores no centro geométrico da construção, garante se o menor comprimento dos fios de cada circuito. Assim sendo, economiza-se tanto no consumo de energia perdida por aquecimento dos fios como no custo total dos mesmos. 3 Por que se usa fios de cobre nas instalações elétricas das residências? Resposta: A principal razão para a utilização do cobre é sua excelente condutividade elétrica.

5 Material Resistividade ρ (Ω m) Condutores Prata 1,58 x 10-8 Cobre 1,67 x 10-8 Alumínio 2,65 x 10-8 Tungstênio 5,6 x 10-8 Ferro 9,71 x 10-8 Semicondutores Carbono (grafite) (3-60) x 10-5 Germânio (1-500) x 10-5 Isolantes Vidro Borracha Observe a diferença da resistividade, por exemplo, entre o cobre e o ferro. O ferro tem uma resistividade 10 vezes maior que o cobre. Questão desafio 1 - O chuveiro da figura abaixo apresenta três temperaturas que estão indicadas no chuveiro como: quente, morno e muito quente. Quais as ligações que seriam realizadas entre os terminais dos resistores para obter essas temperaturas?

6 Resposta: Entre B e C muito quente (resistência menor) Entre A e C quente (resistência média) Entre A e B morno (resistência maior) Fique atento às condições de segurança!