1. Resumo

Este relatório dará uma explicação sobre a lei de Ohm e mostrará que ela não é válida a todos os materiais condutores. Experimentos feitos com resistores e uma lâmpada comprovarão que apenas os resistores são ôhmicos a Lei de Ohm será verificada. Veremos a resistência elétrica dos resistores através dos valores de tensão e corrente obtidos no gráfico. Será verificado experimentalmente, as características dos bipolos não ôhmicos.

2. Introdução

Lei de Ohm

A lei de Ohm afirma que a corrente através de um dispositivo é sempre diretamente proporcional à diferença de potencial aplicada ao dispositivo. [Halliday]

Um dispositivo condutor obedece à lei de Ohm quando a resistência do dispositivo independe da intensidade e da polaridade da diferença de potencial aplicada. [Halliday]

Muitos dos dispositivos não obedecem à lei de Ohm, são chamados de bipolos não ôhmicos.

Bipolos Ôhmicos e não ôhmicos

Bipolo (ou dipolo) é todo elemento que possui dois terminais. Ex: resistor. O resistor é um condutor que oferece uma certa "dificuldade" de passagem da corrente elétrica. Ele possui a mesma resistência, não importando qual a intensidade e sentido (polaridade) da diferença de potencial (ou voltagem) aplicada.

A resistência elétrica de um elemento é a razão entre a d.d.p. (diferença de potencial), V, aplicada aos seus extremos e a corrente elétrica, I: [Apostila de Física Experimental II - UEPG]

R = V / I

A unidade SI para resistência é o Volt (V) por ampère (A), chamada de ohm (símbolo W).

Esta equação é válida para qualquer circuito que oferece uma certa resistência à passagem de corrente elétrica (I), como mostrado no circuito abaixo:

Uma tensão (V) e aplicada em um resistor (R), ela faz circular uma corrente (I)

Para bipolos ôhmicos, sua resistência não depende dos valores V e I, para estes materiais V/I é uma constante.

Nos gráficos abaixo veremos a equação V = f(I) para bipolos ôhmicos e não ôhmicos:

 



 

Levantando-se, experimentalmente, a curva da tensão em função da corrente para um bipolo ôhmico, teremos uma característica linear, conforme mostra a figura 1. Da característica temos tg a = D V / D I , onde concluímos que a tangente do ângulo a representa a resistência elétrica do dipolo, portanto, podemos escrever que tg a = R. [Tipler]

O bipolo não ôhmico é aquele cuja característica não é linear, portanto, possui uma resistência que varia de acordo com o ponto de trabalho. As figuras 2 e 3, mostram a característica de um bipolo não ôhmico, onde observa-se uma atenuação do aumento da corrente para um aumento da tensão, caracterizando a não linearidade. [Tipler]

Afirma-se freqüentemente que V=IR é uma expressão da lei de Ohm. Isso não é verdade! Esta equação de resistência, aplica-se a todos os dispositivos condutores, mesmos que sejam não ôhmicos. [Halliday]

Todos os materiais homogêneos, sejam eles condutores ou semicondutores obedecem à lei de Ohm dentro de alguma faixa de valores do campo elétrico. Se o campo for forte demais, entretanto, existem desvios da lei de Ohm em todos os casos. [Halliday]

3. Experimento

3.1. Materiais

• Fonte variável (0 a 12 V)

• Resistores: 470W; 974W; 2190W; 3320W

• Multímetro

• Lâmpada de 12 V

3.2. Métodos

• Monte o circuito abaixo:

• Varie a tensão da fonte (E) e anote os valores das respectivas correntes (I) com resistores 470W; 974W; 2,2kW; 3,3kW, lâmpada de 12 Volts.

4.1. Resultados obtidos

 - Fazer as tabelas com os resultados obtidos

Tabelas:

Gráficos:

- Fazer dois gráficos:

•  Voltagem (V) X Corrente Elétrica (I) para os resistores (Gráfico 1);

•  Voltagem (V) X Corrente Elétrica (I) para a lâmpada (Gráfico 2).

4.2. Análise dos resultados e discussões

• Compare as resistências obtidas no gráfico 1 com as resistências nominais (resistências indicadas no próprio resitor)

• Pelo gráfico 1, podemos dizer que V a I (V é diretamente proporcional a I) por isso, V=RI é uma equação de primeiro grau Y=a+bX, sendo R o coeficiente angular b.

• Faça um tabela que cita as resistências obtidas através dos coeficientes angulares das retas do Gráfico 1 e as resistências nominais.

  Tabela 3 - resistências (W)
  	Obtida	nominal	Erro %
  R1
  R2
  R3
  R4

• Fazer uma comparação entre os gráficos 1 e 2

   

5. Conclusão

Fazer uma conclusão sobre todo o assunto

6. Referências Bibliográficas

APOSTILA DE FÍSICA EXPERIMENTAL II - UEPG.

HALLIDAY, D. & Resnick, Fundamentos de Física 3 - Eletromagnetismo, 6^ª edição, Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., Rio de Janeiro, 2003., 102 pg.

TIPLER, Paul; Física – Volume 3 – Eletricidade e Magnetismo. 3^ª edição, LTC Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., Rio de Janeiro, 1995.

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