Física Experimental II
Prof. Robinson
EXPERIMENTO: LEI DE OHM (2)
1.
OBJETIVOS
Comprovar experimentalmente a Lei de Ohm em um condutor elétrico cilíndrico.
Traçar a curva característica da resistência em função de sua forma geométrica.
2.
TEORIA
Um aspecto importante, levantado por Ohm, foi a descoberta de fatores
intrínsecos que influenciam o valor da resistência elétrica de um resistor. Ou seja,
fatores como as dimensões e o material constituinte influenciam no valor da resistência.
Considerando um fio condutor de comprimento L (m) a área de secção transversal A
(m2), veja figura 1, a segunda lei de Ohm relaciona essas dimensões e o tipo de material
de condutor elétrico com a sua resistência R, equação 1.
(equação 1)
onde é resistividade elétrica (Ω.m) do material. Como é mostrado na figura 1,
podemos medir a resistência elétrica com um multímetro (configurado como
ohmimetro) como uma função do comprimento L do condutor, que pode ser medido
com uma régua. O valor da resistividade elétrica depende basicamente do material
empregado na construção do condutor e da temperatura. Ou seja, com a passagem de
corrente através do material resistor, este sofre uma variação na sua temperatura, com
isso a resistência também varia, pois, R é uma função do material e da temperatura.
Conseqüentemente, a relação R = constante = V/I não é mais válida na determinação da
resistência, mas continua sendo valida a definição da resistência em sua forma
infinitesimal R = dV/dI.
L
Arame de nicrom
0
Régua
100 cm
Figura 1. Experimento para verificar a dependência da resistência
elétrica com o comprimento do arame de nicrom.
Dado que a corrente utilizada neste experimento será do ohmimetro, a temperatura
do material devido a esse instrumento será constante e próximo a temperatura do meio
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ambiente, portanto a resistividade do material será constante. Com isto, a resistência do
material dependerá totalmente de suas dimensões, tal como descrito na equação 1.
3.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
3.1. Material utilizado:
Um multímetro; Dois metros de arame de nicrom, constantan e ferro; Cabos de conexão
3.2. Passos a seguir:
(a) Monte o circuito de acordo com a figura 1. Meça os valores do comprimento do
arame L e sua respectiva resistência elétrica R. Esses valores devem estar
preenchidos na tabela abaixo.
L(cm)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
R(Ω)
(b) Usando o programa ORIGIN, faça o gráfico R versus L e analise sua linearidade.
(c) A partir do gráfico determine a resistividade do material utilizado neste
experimento. Sugestão: medir o diâmetro do fio e calcular a área de sua seção
transversal.
4. PERGUNTAS E DISCUSSÕES
Discussões
4.1.Discuta seus resultados.
4.2.Determine a incerteza experimental da resistividade elétrica.
Perguntas
Preencha com areia da mesma qualidade em três copos semelhantes de 300 ml. No
primeiro copo coloque 150 ml de óleo, no segundo coloque 150 ml de água e no terceiro
coloque uma colher de sal diluída em 150 ml de água. Determine as resistividades das
três misturas diferentes de areia. Explique seu procedimento experimental.
5. BIBLIOGRAFIA
Anote toda a bibliografia utilizada
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