Bipolos ôhmicos e não ôhmicos.doc 30 SET

Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais

Campus de Poços de Caldas

Curso de Engenharia Civil

Laboratório de Física II

Bipolos ôhmicos e não ôhmicos

Relatório de atividade 3 proposta

no dia 24/09/2011 como parte da

avaliação da disciplina Física II.

Alunos:

Andre Borzani

Daniel Franco Fernandes

Helen Cristina Pereira

Helena Fávero Baquião

Jullian Thiago

Valquiria

Professor: Vinicius Santos Andrade

Poços de Caldas

2º Semestre 2011





1. 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. Um

dispositivo condutor obedece à lei de Ohm quando a resistência do dispositivo

independe da intensidade e da polaridade da diferença de potencial aplicada.

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.

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:

Figura 1. Circuito com uma resistência.





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

não ôhmicos:

:

Figura 2. Gráficos das curvas características dos tipos dos bipolos.

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.

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.





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.

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.

2. Objetivo

Objetivo desta pratica, é Verificar experimentalmente as características

dos bipolos ôhmicos e não ôhmicos, e plotar os respectivos gráficos.

3. Materiais utilizados

1 multímetro digital;

3 cabos banana, banana;

2 resistores 2,2kΩ e 560Ω;

1 placa de protoboard;

1 lâmpada 15 W / 127 V;

1 Fonte variável (faixa utilizada: 0 - 6 V)





4. Desenvolvimento

4.1 Circuito da pratica

Inicialmente analisamos como seria feita a montagem do circuito da

imagem, para podermos efetuar as medições.

Figura 3 Circuito da prática.

V (v) R= 2,2kΩ I(mA) R= 560Ω I(mA)

0 0 0

2 0,903 3,62

4 1,777 7,24

6 2,76 10,72

8 3,72 14,31

10 4,6 17,31

12 5,5 21,09

Tabela 1 com os valores medidos com o circuito 1





Com os valores obtidos nas tabelas, foi construido os gráficos V = f(I)

para cada resistor e para a lâmpada.

Figura 4.Gráfico de Tensão x Corrente Resistor de 2,2kΩ

Figura 5 Gráfico de Tensão x Corrente Resistor de 560Ω





Circuito 2

Figura 6 Circuito 2 utilizando a lâmpada.

Tabela das medições utilizando a lâmpada.

V(v) 0 1 2 3 4 5 6

I(mA) 0 0,102 0,136 0,17 0,2 0,22 0,25

Tabela 2 usando a lâmpada.





Figura 7 Gráfico utilizando os dados obtidos usando a lâmpada

4.2 Determine através dos gráficos o valor de cada resistência.

Os valores das resistências estão representados nos gráficos pelos

pontos.

4.3 Determine o valor da resistência da lâmpada para V=2V, V= 4V e V=6V.

Utilizando da teoria, temos que V=R.I, então manipulando a formula

temos que R=V/I. Segue abaixo os valores das resistências.

V(v) 0 1 2 3 4 5 6

I(mA) 0 0,102 0,136 0,17 0,2 0,22 0,25

R(Ω) 0 9,8 14,7 17,64 20 22,72 24

Tabela 3 com os valores das resistências de o a 6V.

4.4 Analise os gráficos e determine quais bipolos são ôhmicos e quais são não

ôhmicos.

Os gráficos do circuito 1 é ôhmico, os resultados do experimento

resultaram em uma reta, já no caso do circuito 2, que foi substituído por uma

lâmpada o gráfico resulto em uma curva suave, não sendo ôhmico.





6 – Conclusão

Com essa pratica podemos verificar, como é medido experimentalmente

a corrente elétrica que passa por uma resistência, e também como verificar se

o circuito é ôhmico ou não ôhmico.

7 – Referencia Bibliografica

GUIA DE AULA DE FÍSICA EXPERIMENTAL II .

HALLIDAY, D. & Resnick, Fundamentos de Física 3 - Eletromagnetismo, 6ª

edição, Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., Rio de Janeiro, 2003., 102

pg.

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