LEI DE OHM

OBJETIVOS:

a) verificar experimentalmente a Lei de Ohm;

b) determinar o valor de resistências pelas medidas de tensão e corrente e pelo gráfico da característica elétrica;

c) familiarização com os gráficos V x I.

INTRODUÇÃO TEÓRICA

Existe uma dependência entre a tensão aplicada e a corrente que circula em um circuito. Quando se aplica uma tensão entre os terminais de um elemento, verifica-se que a intensidade da corrente que o atravessa depende da tensão nele aplicada.

Denomina-se resistência elétrica de um componente, a razão entre a tensão nele aplicada e a intensidade da corrente que o atravessa, resultando na equação:

onde:

R = resistência em ohms

E = tensão em volts

I = corrente em ampères

A equação acima foi formulada em 1.827 por Georges Simon Ohm (1.787-1.854); ela estabeleceu as bases da Eletricidade e da Eletrônica.

Quando a resistência de um elemento for constante, a razão E/I também será constante. Neste caso esses elementos são considerados bipolos lineares ou bipolos ôhmicos.

A Lei de Ohm é enunciada como se segue: NOS BIPOLOS LINEARES OU ÔHMICOS, A CORRENTE QUE O ATRAVESSA É DIRETAMENTE PROPORCIONAL À TENSÃO APLICADA AOS SEUS TERMINAIS, resultando na equação a seguir:

No entanto, podemos também partir da definição:EM UM BIPOLO ÔHMICO, A TENSÃO APLICADA EM SEUS TERMINAIS É DIRETAMENTE PROPORCIONAL À INTENSIDADE DA CORRENTE QUE O ATRAVESSA; resultando assim na equação abaixo:

Pode-se calcular a resistência elétrica de um elemento a partir do gráfico V x I, que recebe o nome de característica elétrica.

Levantando-se experimentalmente a curva da tensão em função da corrente para um bipolo ôhmico, teremos uma característica linear, conforme mostra a figura abaixo:

Da característica temos: tg = V/I, onde concluímos que a tangente do ângulo  representa a resistência elétrica do bipolo, portanto, podemos escrever:

tg = R

Quando o bipolo não obedece a característica linear mostrada acima, trata-se de um bipolo não ôhmico.

Em muitos casos a não linearidade dos bipolos não ôhmicos ocorre em virtude da ação da temperatura.

Usualmente abrevia-se (BÑH), cuja resistência pode aumentar com o aumento da temperatura, neste caso, coeficiente térmico positivo ou ainda, sua resistência pode diminuir com o aumento da temperatura, neste caso, coeficiente térmico negativo.

Para levantarmos a curva característica de um bipolo, precisamos medir a intensidade da corrente que o percorre e a tensão nele aplicada, bastando para tal aplicar a fórmula adequada da 1ª Lei de Ohm.

A figura 2 mostra a curva característica de um bipolo ôhmico.

Observa-se a característica linear da referida curva, que foi obtida a partir do circuito experimental 3, constituído por uma fonte variável, onde o bipolo utilizado é um resistor de 100.

Para cada valor de tensão ajustado, obtém-se uma corrente, que colocados em uma tabela permitem o levantamento da curva característica.

E(V)

I(Ma)

0

0

4

40

8

80

12

120

16

160

20

200

Da curva temos:

PARTE PRÁTICA

MATERIAIS NECESSÁRIOS

1- módulo de ensaios ETT-1

1- multímetro analógico ou digital

1- Monte o circuito da figura 3, utilizando a fonte regulável do módulo de ensaios para CC.

2- Varie a tensão, e preencha a tabela 1. Para cada valor de tensão ajustado, meça e anote o valor da corrente.

Tabela 1

R11 = 680R

R12 = 1k

R16 = 3k3

R17 = 4k7

E (V)

I(mA)

I(mA)

I(mA)

I(mA)

0

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

3- Repita os itens 1 e 2 para cada valor de resistor anotado na tabela 1.

4- Com os valores da tabela 1, levante o gráfico V x I, de cada resistor, em papel milimetrado A4.

5- Determine através do gráfico, o valor de cada resistência, preenchendo a tabela 2.

Tabela 2

Valor nominal

Valor calculado

680R

1k

3k3

4k7

QUESTÕES:

1- Nos circuitos das figuras 4 e 5, calcule o valor lido pelos instrumentos. Considere Ri do amperímetro igual a zero e Ri do voltímetro infinita.

Leitura do voltímetro

Leitura do amperímetro

Fig. 4

Fig. 5

2- Determine o valor de uma resistência elétrica, que quando submetida a uma tensão de 5V é percorrida por uma corrente de 200mA (apresentar cálculos).

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3- No circuito da figura 6, descubra o valor da tensão da bateria (apresentar cálculos).

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

R = 10k, I = 8mA

4- Enuncie a Lei de Ohm

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5- Para um determinado resistor linear, qual o efeito sobre a corrente elétrica ao duplicarmos a tensão?

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6- Para um determinado valor de tensão entre os terminais de um resistor, qual o efeito sobre a corrente ao reduzirmos sua resistência pela metade?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7- Se variarmos a tensão aplicada em um resistor, o que acontece com a sua resistência?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8- Se você ligar uma lâmpada de 110V e notar que a corrente é de 500mA, qual é sua resistência? (apresentar cálculos)

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9- Se em um resistor de 12k, for aplicada uma tensão de 240V, qual a corrente que circulará pelo mesmo? (apresentar cálculos)

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

10 - No circuito abaixo, determine a corrente que cada amperímetro lerá. Considere a Ri dos amperímetros igual a zero.

Amperímetro

Leitura

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

7

Lei de ohm – Prof. Edgar Zuim

Comentários