Física Experimental 3

FÍSICA EXPERIMENTAL III

Experimento nº 1

Título: Determinação Experimental da Lei de Ohm

Objetivos:

        Estudar a Lei de Ohm testando-a em diferentes materiais e usando-a para calcular resistências a partir da dependência da ddp em função da corrente aplicada para cada resistor encontrado na placa plástica; construir, a partir dos dados obtidos, um gráfico ddp (V) versus Corrente (I), facilitando o cálculo das resistências desconhecidas; Familiarizar o aluno com o uso do multímetro que é um aparelho destinado a medir e avaliar grandezas elétricas.

Materiais Utilizados:

• Fonte variável e ajustável
• Multímetro
• Cabos e fios
• “Shunt”
• Resistores

Esquemas e Procedimentos:

[pic 1]

Figura 1

[pic 2]

Figura 2

Primeiramente, o ‘shunt’ é medido pelo voltímetro e é provado que sua resistência equivale a 1 Ω. A corrente e a voltagem medidas devem ter o mesmo valor. Após isso, cada resistência da placa de resistores (de 1 a 5) é ligada como na figura 1 e sua voltagem é medida.

Resultados e Análise de Dados:

Tabela 1. Valores de voltagem e de corrente medidas para cada resistor (de 1 a 5)

	Voltagem/DDP (V)	Corrente          (I)
Resistor 1	3,452 +/- 0,001 V	0,03 +/- 0,01 A
Resistor 2	3,307 +/- 0,001 V	0,03 +/- 0,01A
Resistor 3	3,403 +/- 0,001 V	0,03 +/- 0,01A
Resistor 4	3,489 +/- 0,001 V	0,03 +/- 0,01A
Resistor 5	3,380 +/- 0,001 V	0,03 +/- 0,01A

Para o cálculo da resistência dos cinco resistores desconhecidos precisamos levar em conta a resistência do shunt de 1 Ω. Sendo assim:

V = R.I

R = V/I , R = (Rresistor + 1)

Rresistor = V/I – 1

        Além disso, devemos levar em conta a propagação do erro das medidas de voltagem e de corrente. Nesse caso, usaremos a regra para multiplicação que é dada por:

ΔR/R = ΔV/V + ΔI/I

Onde:

ΔR, ΔV, ΔI – Erro da resistência, da voltagem, da corrente, respectivamente.

R, V, I – resistência, voltagem, corrente, respectivamente

• Cálculos da propagação dos erros:

ΔR = R (ΔV/V + ΔI/I)

ΔR1 = 114,07 (0,001/3,452 + 0,01/0,03) = 38,06 

ΔR2 = 109,23 (0,001/3,307 + 0,01/0,03) = 36,44 

ΔR3 = 112,43 (0,001/3,403 + 0,01/0,03) = 37,50 

ΔR4 = 115,30 (0,001/3,390 + 0,01/0,03) = 38,46

ΔR5 = 111,67 (0,001/3,380 + 0,01/0,03) = 37,25

Tabela 2. Valores de resistência média para cada um dos resistores

Voltagem/DDP (V)	Corrente          (I)	Resistência Média (R)
Resistor 1	3,452 +/- 0,001V	0,03 +/- 0,01  A	114,07+/-38,06 Ω
Resistor 2	3,307 +/- 0,001V	0,03 +/- 0,01 A	109,23+/-36,44Ω
Resistor 3	3,403 +/- 0,001V	0,03 +/- 0,01 A	112,43+/-37,50Ω
Resistor 4	3,489 +/- 0,001V	0,03 +/- 0,01 A	115,3+/-38,46Ω
Resistor 5	3,380 +/- 0,001V	0,03 +/- 0,01 A	111,67+/-37,25Ω

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