Lei de Ohm
Por: Mauricio Calheiro • 29/8/2017 • Resenha • 1.296 Palavras (6 Páginas) • 301 Visualizações
UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAZONAS – UEA
ESCOLA SUPERIOR DE TECNOLOGIA – EST
CURSO CICLO BÁSICO
ERICK LEONARDO DE SOUSA MONTEIRO
LEI DE OHM
RELATÓRIO Nº. 01
MANAUS – AM
2014
ERICK LEONARDO DE SOUSA MONTEIRO
LEI DE OHM
Relatório de Experimentos realizados na Escola Superior de Tecnologia – UEA, afim de obtenção de nota parcial no 2º Semestre de 2014, na disciplina de Laboratório de Física II, ministrada pelo Prof.º José Luiz Nunes de Mello.
MANAUS – AM
2014
INTRODUÇÃO
O documento a seguir relata experiências realizadas em laboratório, na disciplina de Laboratório de Física II, referentes ao estudo de incertezas e lei de ohm.
- OBJETIVO
- Analisar experimentalmente a relação entre diferença de potencial, resistência e corrente.
- FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
- INCERTEZA
Segundo Vuolo, toda vez que um experimentador realiza uma medida, o resultado que ele obtém não é apenas um número. Esta medida possui unidades, e possui também o que se chama de incerteza da medida, ou erro da medida. Uma medida experimental determina da melhor maneira possível um valor da grandeza física - cujo valor exato é sempre desconhecido. A expressão que é fornecida para o resultado da medida deve indicar este fato, e isto é feito através da determinação da incerteza experimental.
A incerteza em uma medida representa, entre outras, a impossibilidade de construção de instrumentos absolutamente precisos - uma régua que leia bilionésimos de centésimos de milímetro, ou menores - e de existência de observadores absolutamente exatos. Quando temos uma régua em nossa mão, o que podemos afirmar é que existe uma região, uma faixa de valores entre as quais o nosso resultado está.
Assim, qualquer medida representa uma faixa de valores. Essa faixa é sempre expressa por um valor central e por uma largura; e um grau de confiabilidade de que a medida esteja naquela faixa. A existência desta faixa não é um "erro". É algo intrínseco a qualquer processo de medida, e decorre das limitações do equipamento utilizado, do método de medida escolhido e da habilidade e capacidade do experimentador.
Os seguintes procedimentos devem ser tomados para cálculo de incertezas de variáveis relacionadas por operações básicas:[pic 1]
SOMA E SUBTRAÇÃO:
[pic 2]
[pic 3]
MULTIPLICAÇÃO E DIVISÃO:[pic 4]
[pic 5]
[pic 6]
- TENSÃO
No interior de variados circuitos e baterias, reações químicas causam um efeito que se descreve por cargas negativas (elétrons) se acumule em dado terminal, enquanto as positivas (íons) se acumulam no oposto. Este posicionamento de cargas tem como resultado uma diferença de potencial elétrico entre tais terminais. Por definição de Boylestad, existe uma diferença de potencial de 1 volt (V) entre dois pontos se acontece uma troca de energia de 1 joule (J) quando deslocamos uma carga de 1 coulomb (C) entre estes dois pontos. Colocando em termos matemáticos, a diferença de potencial pode ser calculada pela seguinte equação:[pic 7][pic 8]
[pic 9]
Para distinguir-se fontes de tensão (baterias, geradores, etc.) e quedas de potencial entre dois pontos de elementos dissipativos, utiliza-se:
[pic 10]
2.3 CORRENTE
Quando átomos perdem elétrons, sendo estes agora elétrons livres, estes átomos adquirem uma carga positiva e assim denominados de íons positivos. Os elétrons livres têm a capacidade de se mover entre íons positivos, afastando-se de sua posição original, enquanto os íons podem apenas oscilar em torno de uma posição média fixa.
Considerando isso, temos que por definição de Boylestad que elétrons livres são as partículas carregadas resposáveis pela corrente elétrica em um fio de cobre ou em qualquer outro sólido condutor de eletricidade
No momento que 6,242 x 10^18 elétrons atravessam em 1 segundo, com velocidade uniforme, em uma dada seção reta circular de um fio condutor, temos que este escoamento de carga corresponde a 1 ampère. Sendo 1 coulumb igual a esta quantidade de 6,242 x 10^18 elétrons, podemos relacionar carga e corrente pela seguinte equação:
[pic 11]
Com t sendo o tempo em segundos que uma quantidade Q de carga elétrica atravessa uma seção reta circular.[pic 12]
2.4 RESISTORES FIXOS
Com base no Boylestad, entende-se que o resistor fixo é aquele que possuí características opostas ao variável, ou seja, não varia com um dispositivo externo, como botão ou parafuso e que possuí apenas uma pequena variação percentual em relação a temperatura normal de operação. E podem ter seus tamanhos variáveis de acordo a sua potência especificada, fato observado no experimento.
[pic 13]
[pic 14]
2.5 LEI DE OHM
Segundo Boylestad, a corrente, a tensão e a resistência de um dado conjunto de estudo estão intimamente interligadas por uma relação de proporcionalidade entre estas três grandezas. Dado uma resistência fixa, temos que a tensão e a corrente de um determinado objeto de estudo são diretamente proporcionais enquanto esta mesma corrente é inversamente proporcional à resistência. Em termos matemáticos:[pic 15]
[pic 16]
FONTE DE TENSÃO
Tratando primeiramente da ideal, uma fonte de tensão independente é um dipolo com capacidade de produzir uma diferença de potencial em seus terminais, independentemente da intensidade da corrente que a percorre.
A equação que caracteriza uma fonte de tensão ideal é dada por:[pic 17][pic 18]
[pic 19]
[pic 20]
[pic 21]
Onde E(t) é a tensão gerada pela fonte.
As fontes de tensão subdividem-se em dois tipos, as contínuas e as não-contínuas. No caso da fonte de tensão contínua (DC), temos que E(t) apresenta um valor constante, que difere da não-contínua que geralmente apresenta um comportamento senoidal. Neste relatório, utilizamos uma fonte de tensão DC.
- AMPERÍMETRO
Segundo Boylestad, medir a corrente elétrica em um sistema elétrico é de extrema importância pois permite que o desempenho do sistema, os pontos defeituosos e efeitos impossíveis de serem detectados em teoria sejam localizados. O amperímetro, como o próprio nome sugere, serve para medir a intensidade da corrente que esteja passando no dado momento em um sistema elétrico. [pic 22]
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