Física Experimental II - Lei de Ohm

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Universidade Federal Fluminense

Física Experimental II

Abril 2010

Universidade Federal Fluminense

Medidas Elétricas

Disciplina: Física Experimental II Turma: VC Data: 15/04/2010 Grupo: Adriano Abrantes de Carvalho Bruno Barbosa Rossetti Érick Barbosa de Sousa Grazielle Martins Guedes Isabella Alves dos Santos Rodrigo Gonçalves Braga

Abril 2010

1. OBJETIVOS - Verificar experimentalmente a Lei de Ohm. - Levantar a dependência da resistência elétrica com o comprimento e com a seção reta de fios metálicos.

2. FUNDAMENTOS TEÓRICOS A resistência elétrica de um fio condutor de determinado material, pode ser obtida a partir da equação abaixo.

onde é a resistividade elétrica, R é a resistência elétrica, L é o comprimento do fio e A é a área de seção transversal do fio. A equação acima mostra que a resistência elétrica depende das características geométricas do condutor, assim como de sua resistividade elétrica. A resistividade elétrica, dada acima, é uma grandeza característica de cada material. Quanto melhor condutor for o material do fio, tanto menor será sua resistividade.

3. MATERIAIS E ESQUEMA DA PRÁTICA

Figura 1 - Desenho esquemático do circuito elétrico.

Equipamento

Marca

Modelo

Características

Multímetro

HGL

HGL-2000N

Digital

Tabela 1 - Equipamentos utilizados na prática.

Item Placa Azeheb com fios Fonte genérica

Quantidade 1 1

Tabela 2 - Materiais usados na prática.

Fio F1 F2 F3 F4

Material Níquel-Cromo Níquel-Cromo Níquel-Cromo Ferro

Diâmetro - Ø (mm) 0,36 0,51 0,72 0,51

Tabela 3 - Especificação da placa utilizada na prática.

Nesta prática foi montado um circuito utilizando a placa Azeheb com 4 filamentos metálicos, as voltagens foram medidas. A seguir as incertezas foram calculadas e as tabelas completadas.

4. PROCEDIMENTO PRÁTICO - Ajustar a tensão da fonte para uma corrente de aproximadamente 0,50 A: I = (0,50±0,06)A. - Erro relativo (%) =

(mm) 0,36±0,05 0,36±0,05 0,36±0,05 0,36±0,05 0,36±0,05

5.

(A) 0,50±0,06 0,50±0,06 0,50±0,06 0,50±0,06 0,50±0,06

(cm) 20±0,05 40±0,05 50±0,05 80±0,05 100±0,05

(V) 1,113 2,21 3,32 4,41 5,52

(Ω) 2,226 4,42 6,64 8,82 11,04

1964875,841 3929751,681 5894627,522 7859503,363 9824379,203

ATIVIDADES - Explique como foi estimado o valor de ΔV. Este valor foi obtido através do erro do multímetro para a escala correspondente. Nesta prática usamos duas escalas apenas. Para 2V temos: Para 20V temos: - Explique como foi estimado o valor de ΔI. Este valor foi obtido através do erro do multímetro para a escala correspondente. Nesta prática foi utilizada a escala 10A. - Explique como foi estimado o valor de ΔR.

- Explique como foi estimado o valor de ΔL/A.

Onde ,

Sendo D o diâmetro do fio.

- Construa o gráfico da resistência R em função da razão L/A para os fios de Níquel-Cromo.

Gráfico 1 - Fio de 0,36mm de diâmetro.

Gráfico 2 - Fio de 0,51mm de diâmetro.

Gráfico 3 - Fio de 0,72mm de diâmetro.

- Construa o gráfico da resistência R em função da razão L/A para o fio de Ferro.

Gráfico 4 - Fio de 0,51mm de diâmetro.

- Obtenha o valor da resistividade elétrica a partir dos coeficientes angulares das melhores retas.

- A Lei de Ohm foi verificada? Explique sua resposta.

- Que dependência foi encontrada para a resistência de um fio metálico?

- Os valores das resistividades encontradas estão de acordo com o esperado? Qual foi a medida mais exata?