Trabalho Prático
Corrente Elétrica nos Condutores Metálicos
OBJETIVOS
Verificar a variação da diferença de potencial e da resistência elétrica com o comprimento
para um condutor de secção reta uniforme.
Familiarizar-se com medidas elétricas.
INTRODUÇÃO
Definição de Corrente Elétrica
A corrente elétrica, i, pode ser definida como a quantidade de carga
(q ) que
atravessa a seção reta de um condutor, por unidade de tempo ( t ).:
i=
q
t
(3.1)
Definição de Densidade de Corrente Elétrica
A corrente elétrica, i, por unidade de área, A (seção reta do condutor), é a densidade
de corrente elétrica, j:
j=
i
A
(3.2)
A densidade de corrente mede-se , no SI, em ampères/metro quadrado: A/m².
Atenção: não confundir o A (seção reta do condutor) na expressão de densidade de
corrente, com o A que é o símbolo de ampère.
Campo Elétrico no condutor
Quando se aplica aos extremos de um condutor de comprimento L uma ddp
constante V, tem-se o campo elétrico, dentro do fio:
E=
V
L
(3.3)
Definição de Resistência Elétrica
Define-se a resistência elétrica, R, de um condutor, como a razão entre a ddp a ele
aplicada, V, e a corrente elétrica, i , no condutor.
R=
V
i
(3.4)
A unidade de R, no SI, é o volt/ampère, que recebe o nome de ohm, símbolo Ω.
A resistência elétrica de um condutor, depende do comprimento, L, do condutor, e da
área de secção reta, A, podendo ser colocada sob a forma:
L
ρ
R=
A
(3.5)
Onde ρ (letra grega “rô” ) é a resistividade do material. A unidade de ρ , no S I, é o ohm . metro.
PROCEDIMENTO
a) Material utilizado:
01 voltímetro CC
01 miliamperímetro CC
01 ponte de fio de resistência
01 bateria ou fonte CC
05 cabos de ligação
01 micrômetro
b) Montagem:
V
B
f i o de r esi st ênci a
L
A
_
+
bat er i a
mA
c) Descrição do experimento:
1. Monte o circuito, tendo a atenção de observar qual o potencial negativo da fonte (bateria),
para definir o ponto A. O fio AB é de um material de resistividade constante, o que significa que não
varia com a temperatura. Vamos medir a ddp para cada valor de L, considerando V = 0 no ponto A, o
de menor potencial.
2. Para dez valores diferentes de L meça os respectivos valores de V:
3. Meça e anote o valor da corrente no fio:
4. Para cada valor de V, calcule a resistência, usando a expressão (3.4):
5. Usando o micrômetro, meça o diâmetro do "fio de resistência":
QUESTÕES
1.
2.
3.
Faça os gráficos de V x L e R x L.
Faça a regressão linear dos gráficos. Qual o significado de cada um?
Determine ainda o valor do campo elétrico no interior do condutor. É um valor constante?
Justifique.
4.
Determine a densidade de corrente, j, no fio.