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Objectivos:

1- Determinar a Resistencia de um conductor empregando a Lei de Ohm

2- Comprovar que nem todos os condutores são ohmicos

Resumo Teórico

Lei de Ohm

Segundo Halliday, Resnick e Walker (2009), no começo do século XIX, o físico alemão Georg Simon Ohm (1787-1854) mostrou experimentalmente que a corrente electríca, em um condutor, é directamente proporcional a diferença de potencial U aplicada. Esra constante de proporcionalidade é a resistencia R do material. Então de acordo com os experimentos de Ohm, tem-se que:

(1)

Esta lei é conhecida como “Lei de Ohm”.

Segundo Halliday et al. (2009), muitos físicos diriam que esta não é uma lei, mas uma definição de resistencia eléctrica. Se nós queremos chama-la de lei de Ohm, deveríamos então demonstrar que a corrente através de um condutor metálico é proporcional á voltagem aplicada, U~I, isto é, se R é uma constante, independentemente da DDP em metais condutores. Mas em geral esta relação não se aplica, como pro exemplo aos diodos e transitores. Dessa forma a lei de Ohm não é uma lei fundamental, mas sim uma forma de classificar certos materiais.

Os materiais que obedecem a lei de Ohm (eq.1) são ombicos, e os que não fazem são chamados não ombicos.

Entende-se por Característica Voltampérica como um elemento de dois terminais, o gráfico que expressa a dependencia entre a intensidade da corrente que circula através dele e a diferença de potencial entre os seus terminais.

a) Resistores Ohmicos

Os resistores que obedecem a equação (1) são denominados por resistores Ohmicos. Para estes resistores a corrente eléctrica (I) que os percorre é directamente proporcional á voltagem ou DDP (U) aplocada. Consquentemente o gráfico U em função de I é uma linha recta, cuja inclinação é igual ao valor da resistencia eléctrica do material.

Fig. 1- Gráfico dos resistotes ohmicos

b) Resistores não Ohmicos

Observa-se, em uma grande família de condutores que, alterando-se a DDP (U) nas extremidades destes materiais altera-se a intensidade da corrente eléctrica I, mas as duas grandezas não variam proporcionalmente, isto é, o gráfico de U em função de I não é uma recta e portanto eles não obedecem a lei de Ohm. Estes resistores são denominados deresistores não ohmicos.

Fig.2 Gráfico dos resistores não ohmicos.

Unidade de resistencia eléctrica é chamada Ohm e é abreviado pela letra graga Òmega .

Como (2), então . Em circuitos eléctricos a resistencia é representada pelo símbolo .

È de realçar que a relação U=I.R não é um enunciado da lei de Ohm: um condutor obedece a lei de Ohm só se o seu gráfico U em função de I for linear, ou seja se R é independente de U e de I. A lei de Ohm é propriedade específica de certos materiais, não uma lei geral.

1- Resistores em série: Há vezes em que por algum motivo 2 ou mais resistores se conectam um depois do outro (resistores em série). Quando uma diferença de potencial U é aplicada a resistencia, e a soma das deefrenças de potencial das resistencias é igual á diferença de potencial U (Halliday et al. 2009, p 172).

Fig.4- Resistores associados em série

Rts (resistencia total em série)=R1+R2+R3

2- Resistores em paralelo: Esta conexão está presente quando os resistores se unem pelos seus dois extremos.

Fig. 5- Resistores associados em paralelo

A resistencia total de u circuito de resistores em paralelo é igual ao inevrso da soma das resistencias individuais, assim a fórmula para um caso de 3 resistencias é como se mostra a seguir (Alonso e Finn, 1999).

Rtp. (resistencia total em paralelo):

Ordem de execução:

De acordo com os objectivos a cima citado, com o auxílio dos materiais tais como fonte de corrente directa (C.D), Voltímetro de C.D, Miliamperímetro de C.D, resistores, Lâmpada e cabos, foi possível comprovar que nem todos condutores são ôhmicos.

Tabela 1- Valores do fabricante e obtidos no laboratório

Fabricante Valores Laboratoriais Tipo de Associação

12 Ohm < 12,05 Ohm Em série

120 Ohm < 131.43 Ohm Em série

12 Ohm + 120 Ohm = 132 Ohm < 163.33 Ohm As duas em série

(12ohm*120ohm)/(12ohm+120ohm) = 10,91 Ohm > 10,42 Ohm As duas em paralelo

Tabela 2- Valores da resistência R1 para associação em série

Ordem Potencial Eléctrico Intensidade Resistência

0.00 0.00 0.00

1 1.40 0.14 10.00

2 3.42 0.32 10.86

3 5.40 0.46 11.74

4 7.00 0.62 11.29

5 9.40 0.78 12.05

Fig.6: Característica Voltampérica (Resistor Ohmico)

R2 = 120 Ohm – Em Série

Tabela 3 – Valores da resistência R2 para associação em serie.