Resistividade elétrica, Exercícios de Física

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RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA:

Resistividade Elétrica Discente : Gabriel Dias Tavares Docente: Fabrício Vieira Andrade Disciplina: Laboratório de Física 3 Bambuí, 2021

1 INTRODUÇÃO

Quando aplicamos a mesma diferença de potencial às extremidades de barras de mesmas dimensões feitas um material qualquer os resultados são muito diferentes. A característica do material que determina a diferença é a resistência elétrica. Medimos a resistência entre dois pontos de um condutor aplicando uma diferença de potencial V entre esses pontos e medindo a corrente i resultante. (HALLIDAY, RESNICK e WALKER, 2016) A resistência R é dada por: 𝑅 =

De acordo com Halliday, Resnick e Walker (2016) Quando conhecemos a resistividade de um material qualquer, é facilmente possível calcular a resistência de um fio feito desse material. Sejam A a área da seção reta, L o comprimento e V a diferença de potencial entre as extremidades do fio. Se as linhas de corrente que representam a densidade de corrente são uniformes ao longo de toda a seção reta, o campo elétrico e a densidade de corrente são iguais em todos os pontos do fio e, de acordo com as equações: 𝐸 =

Se combinarmos as equações acima, obtemos: 𝜌 =

Como V/i é a resistência R, a equação da resistência em função da resistividade do material dada por: 𝑅 = 𝜌

O objetivo deste experimento é determinar a resistividade elétrica de um fio de metal 2 MATERIAL E MÉTODOS Para a montagem do experimento utilizou-se:

• Um fio de metal preso a um suporte;

Tem-se pela equação do gráfico: 𝑦 = 22 , 916 𝑥 + 0 , 8273 Se a equação da resistência de um material é dada por: 𝑅 = 𝜌

Pela análise de ambas as equações que R é a componente Y da equação, e L é a componente X. Para obter a resistividade do material, tem-se isolando a resistividade na equação da resistência: 𝜌 =

Alisando o coeficiente angular da reta tem-se: 𝑎 = 𝜌 =

Para obter então o valor da resistividade do material, tem-se que o coeficiente angular da reta é o valor da resistividade do material multiplicado pela área da seção transversal de (2,5±0,1).10-^8 m², obtendo o valor da resistividade de 57,3x10-^8 Ωm. Calculando-se o erro da obtenção do resultado, tem-se: ∆𝜌 = (

y = 22,916x + 0, R² = 0, 0 2 4 6 8 10 12 14 16 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0, Resistência R ( Ω ) Comprimento L (m)

Resistividade elétrica

Se a equação da resistividade é dada por: 𝜌 =

Tem-se o erro: ∆𝜌 = (

Calculando-se o erro dado em cada um dos valores experimentais, tem-se a tabela

TABELA 2- Erro da resistividade para cada um dos valores experimentais calculados Comprimento L (m) ±0, Resistência R (Ω) ±0,

0,05 2,1 2,32594x10-^7 0,1 3,5 1,00778x10-^7 0,15 4 5,55556x10-^8 0,2 5,2 4,1003x10-^8 0,25 6,3 3,2172x10-^8 0,3 7,6 2,68972x10-^8 0,35 8,9 2,31081x10-^8 0,4 10 2,00098x10-^8 0,45 11,3 1,78347x10-^8 0,5 12,4 1,59298x10-^8 0,55 13,7 1,45203x10-^8 0,6 14,3 1,29638x10-^8 Através da média dos valores dados na tabela, tem-se o erro de 4,9x10-^8. Com isso tem-se o valor da resistividade com erro de (57,3±4,9).10-^8 Ωm. Comparando o valor obtido com os valores de resistividade tabelados para alguns materiais, dados na tabela 3 , temos que material em que o fio é fabricado está mais próximo de uma liga de cobre- níquel. TABELA 3 - Valores da resistividade de alguns materiais

Material Resistividade  ( 10 -^8 . m)

Cobre 1,72 ± 0,