Qualquer que seja o objeto, sua resistência elétrica Rv
é calculada pela razão V/i.
Nesta seção, você verificará se a relação
V/i, ou seja, a resistência elétrica de certos corpos, varia
ou não quando se muda o valor da tensão aplicada.
Inicialmente, vamos utilizar no circuito uma lâmpada de 6 V (50 mA)
.
Ligue a lâmpada de 6 V em série com uma pilha de 1,5 V e meça
a corrente que passa no circuito (figura 5). Escreva na tabela 2 a tensão
aplicada e o valor da corrente encontrada. Repita este mesmo procedimento,
ligando pilhas em série ao circuito, até um total de 5 pilhas,
colocando os resultados na tabela 2 (não é necessário
medir essa diferença de potencial V, pois você já tem
idéia de como ela varia, quando alteramos o número de pilhas
em série).
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| figura 5 |
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| tabela 2 |
Para cada par de valores V e i correspondentes, calcule a razão V/i.
Escreva os resultados na última coluna da tabela 2.
Substitua, no circuito, a lâmpada por um resistor de fio de cobre
( figura 6).
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| figura 6 |
Submeta o resistor de fio de cobre às mesmas diferenças de
potencial e meça as respectivas correntes. Escrevas os resultados
na tabela 3. Calcule também os valores da razão V/i para este
fio, anotando os resultados.
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| tabela 3 |
Q12 - A razão V/i para a lâmpada (tabela 2) varia com o aumento do número de pilhas ou é aproximadamente constante?
Q13 - E para o fio de cobre? A razão V/i varia com o aumento do número de pilhas ou é aproximadamente constante?
Q14 - Calcule o valor médio de V/i para o fio de cobre.
Construa os gráficos da tensão em função da
corrente (V x i), nas figuras 7 e 8, para o fio de cobre e para a lâmpada,
lembrando que ambos devem passar pela origem, pois, quando V = 0, i = 0.
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| figura 7 |
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| figura 8 |
Q15 - Os dois gráficos que você construiu são
do mesmo tipo?
No caso do fio de cobre, você deve ter verificado que os pontos do
gráfico estão aproximadamente alinhados segundo uma reta que
passa próxima a todos os pontos. (Esta experiência foi realizada
anteriormente em condições semelhantes, levando sempre a resultados
deste tipo.) Você deve traçar uma reta média por estes
pontos, incluindo também a origem.
Observação: O fato de alguns pontos não estarem
sobre a reta pode ser atribuído a desvios experimentais que sempre
estão presentes nas medidas feitas (mesmo as mais precisas) , bem
como a aproximações. Uma das aproximações consideradas
é a de que todas as pilhas usadas encontram-se nas mesmas condições
(mesma tensão).
O gráfico construído para a lâmpada também deve
passar pela origem (V=0, i=0). Neste caso, porém, você não
deve ter obtido uma reta.
Observando os gráficos obtidos, deve notar que o comportamento do
fio de cobre é diferente do comportamento da lâmpada, à
medida que aumentamos a tensão, até 7,5 V. A resistência
do fio de cobre pode ser considerada constante dentro deste intervalo de
tensão que você aplicou, enquanto a resistência da lâmpada,
não.
Quando num condutor a corrente i é proporcional à tensão
aplicada V (como no caso do fio de cobre), a razão V/i = Rv
é constante. Os condutores que satisfazem a essa lei
simples, conhecida por Lei de Ohm, são chamados de condutores
lineares ou ôhmicos. Para estes condutores, podemos esquecer o
índice V de Rv e representar o valor da resistência
apenas por R.
Os condutores em que a reIação V/i = Rv não
é constante, como no caso da lâmpada, são chamados
de não-Ôhmicos ou não-lineares.
Q16 - As tabelas A, B e C apresentam as tensões aplicadas
a três diferentes condutores, A, B e C, e às respectivas correntes
que passam por eles. Construa os gráficos V x i para cada um dos
condutores na figura 9 e identifique quais são ôhmicos e quais
são não-ôhmicos.
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| figura 9 |
O gráfico V x i para o condutor ôhmico da Q16 é
linear dentro do intervalo de medidas que fizemos. Você pode, a partir
do gráfico, determinar a resistência elétrica desse
condutor. Para isso, basta calcular a constante de proporcionalidade da
reta obtida. (Veja como isso pode ser feito no exemplo da figura 10.)
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| figura 10 |
Q17 - Determine a partir do gráfico do condutor ôhmico (figura 9) o valor da constante de proporcionalidade entre V e i (V/i).
Calcule as razões V/i para o fio de cobre e escreva na coluna 4 da tabela 3.
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