( ) Prova ( ) Prova Semestral ( ) Exercícios ( ) Prova Modular ( ) Segunda Chamada ( ) Exame Final ( ) Prática de Laboratório ( ) Aproveitamento Extraordinário de Estudos Nota: Disciplina: Turma: Aluno (a): Professor: Data: Experiência 01: LEI DE OHM 1. Objetivo Geral Comprovar experimentalmente a 1a Lei de Ohm. 2. Objetivos Específicos Analisar e entender a 1a Lei de Ohm; Verificar com medições e com a interpretação de gráficos o funcionamento da 1a Lei de Ohm. 3. RESUMO TEÓRICO 3.1 Resistor O resistor é um dispositivo físico cuja finalidade é limitar a corrente elétrica no circuito estabelecendo uma relação bem definida entre a tensão existente nos seus terminais e a corrente elétrica que o atravessa. Para identificação da resistência de um resistor é utilizado o Código de Cores, que indica o seu valor e a tolerância de fabricação, conforme a tabela 01. Em 1829, o físico George Simon Ohm realizou uma experiência onde demonstrou que, no resistor, é constante a razão entre a diferença de potencial nos seus terminais e a corrente elétrica que o atravessa, ou seja: V R = (Equação 1) I Se, nesse resistor, o gráfico V x I for uma reta, dizemos que o resistor obedece à 1 a Lei de Ohm e podemos calcular sua resistência através da tangente do ângulo de inclinação da reta. Dizemos, neste caso, que a tangente desse ângulo é numericamente igual à resistência. Página 1 de 8
Tabela 01 Código de Cores Fonte: www.eletronicadidatica.com.br/componentes/resistor/codigo_de_cores.png 3.2 Multímetro O multímetro é um dispositivo eletrônico que permite mensurar várias grandezas elétricas, entre elas citam-se: tensão, corrente, resistência, capacitância e frequência. Para tal o multímetro possui uma chave seletora que possibilita mudar seu modo de operação. Tal chave pode ser visualizada na figura 01. Portanto para usar um multímetro é necessário usar a chave de seleção de função para escolher a escala e o tipo de grandeza a ser medido. Recomenda-se deixar o instrumento de medição desligado quando não estiver sendo utilizado. Página 2 de 8
Figura 01 Multímetro Digital O multímetro possui terminais onde se encaixam os bornes das ponteiras de prova, através dos quais se conecta o mesmo ao circuito. O terminal COM é o terminal comum ou o terminal negativo. O terminal VΩHz é o terminal utilizado pata medir tensão, resistência ou frequência, portanto é o terminal positivo. O terminal ma é usado para medir corrente até um certo valor (normalmente 2 A). O terminal 20 A somente é usado para medir corrente na faixa de valores entre 2 a 20 A. O voltímetro é o modo do multímetro que mede tensão. Para medir a queda de tensão em qualquer componente, é necessário colocar as ponteiras de provas em paralelo com tal componente, conforme indicado na figura 02. Também é preciso selecionar a escala correta e o tipo de sinal: AC ou DC. Figura 02 Modo de Medir Tensão Fonte: http://www.profelectro.info Página 3 de 8
O amperímetro é o modo do multímetro que mede corrente. Para medir a corrente de um circuito, é necessário abrir o mesmo e colocar as ponteiras de provas em série neste trecho do circuito, conforme indicado na figura 03, para que toda a corrente passe pelo instrumento de medição. Também é preciso selecionar a escala correta e o tipo de sinal: AC ou DC. Figura 03 Modo de Medir Corrente Fonte: http://www.profelectro.info O ohmímetro é o modo do multímetro que mede resistência. Para medir a resistência de um circuito, antes é necessário retirar o componente do circuito para que não haja interferência na medição. Depois de alocar o resistor em local adequado, as ponteiras de provas devem ser colocadas em paralelo (uma ponteira em cada terminal do resistor), da mesma forma que se realiza a medição de tensão. Também é preciso selecionar a escala correta. 3.3 Fonte DC Fonte DC é um equipamento de alimentação que fornece uma tensão ou corrente contínuos ao circuito numa faixa ajustável. O laboratório está equipado com a fonte mostrada na figura 04: equipamento digital com dois displays de três dígitos (um para tensão e um para corrente) capaz de fornecer uma saída variável com tensão de 0 a 30 Vdc e corrente de 0 a 3 Adc. Esta fonte em particular possui dois botões: um para ajuste grosso e outro para ajuste fino, tanto para tensão quanto para corrente. Também possui dispositivos de proteção de sobrecarga e inversão de polaridade e três terminais de saída: terminal de saída positivo, terminal de saída negativo e terminal terra (ground). Página 4 de 8
Figura 04 Fonte DC Fonte: http://www.minipa.com.br Para maiores informações a respeito da fonte DC, recomenda-se a leitura do manual do fabricante. 4. LISTA DE MATERIAL E EQUIPAMENTO 1 Protoboard Fonte de tensão dc variável Multímetros digital e analógico 10 resistores de 10 kω - 1% 10 resistores de 10 kω - 5% 10 resistores de valores e tolerâncias diversos Jumpers Página 5 de 8
5. PROCEDIMENTO 5.1 Código de Cores e Medida de Resistência a) Meça com o ohmímetro o valor de 10 resistores de 10 kω - 5 % e anote as medidas na Tabela 2; b) Calcule a diferença porcentual entre o valor medido e o valor nominal para cada resistor, conforme a equação 02, completando a Tabela 2; valormedido valorno min al % = x100% (Equação 2) valorno min al c) Repita os itens a) e b) para 10 resistores de 10 kω - 1%, anotando os valores medidos e calculados na Tabela 2, abaixo. Tabela 2 Resistor 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Média 10 kω - 5 % % 10 kω - 1% % d) Para 10 resistores diferentes, anote na Tabela 3 o seu código de cores, o seu valor nominal e o seu valor medido. Tabela 3 Resistor 1 a faixa 2 a faixa 3 a faixa 4 a faixa 5 a faixa Valor Valor % (se Nominal Medido existir) 1 2 3 Página 6 de 8
4 5 6 7 8 9 10 5.2 Comprovação da Lei de Ohm a) Monte o circuito abaixo: Figura 05 b) Para R = 470 Ω, varie a tensão na fonte para 3, 4,5, 6 e 12 V, respectivamente, medindo a corrente correspondente (em ma). Realizando tal procedimento, complete a 1 a linha da Tabela 4. c) Repita o item anterior para resistores de 1,5 kω, 4,7 kω, e 10 kω. Da mesma forma, preencha a tabela 4. Tabela 4 Corrente em ma Tensão (V) 3V 4,5V 6V 12V 470 R 1K5 Página 7 de 8
4K7 10K d) Em um papel milimetrado, faça o gráfico VxI para cada resistor medido, segundo a Tabela 4. Calcule, a partir do gráfico, o valor da resistência e compare com o valor nominal. 6. REFLEXÕES Nesta experiência, estudamos as características quantitativas e qualitativas da primeira Lei de Ohm. Página 8 de 8