Disciplina - Física

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Lei de Ohm

Esta atividade tem como objetivo testar a corrente que atravessa um resistor, quando se varia a tensão.

Circuito Virtual
  • Nesta atividade será usado o recurso a seguir, "circuitos elétricos", para simular um circuito simples, onde se varia a tensão e mede a corrente que atravessa um resistor.
  • Com o circuito virtual deste recurso, basta o professor usar uma sala de computação.
  • Os alunos podem ser distribuídos nos computadores do laboratório de informática ou o professor pode realizar a atividade prático demonstrativa numa sala de projeção.
  • Cada grupo executor deve seguir as etapas abaixo utilizando o recurso a seguir.
  • Durante a atividade, cada  grupo deve ir passando pelas etapas e questões que seguem, para posteriormente socializarem com os demais colegas da turma, sob a orientação do professor.
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    Etapas da simulação da Lei de Ohm:

    1. Primeiro baixe o recurso "Circuitos elétricos" do Portal do Professor para os computadores que irá utilizar.

    2. Inicialmente teste como inserir os elementos do circuito. 

    3. Abra o recurso circuitos elétricos e com o mouse puxe um fio da barra branca vertical da direita e solte na área azul.

    4. Puxe outros componentes , bateria , lâmpada, chave e adicionando os fios que necessitar para interligar os componentes do circuito,  monte o circuito que desejar.

    5. Monte primeiro o circuito da figura 1. Veja que ele funciona quando a chave é fechada e para de movimentar as cargas quando a chave está aberta. 

    6. Na figura 1, o retângulo em preto branco representa uma bateria de 9,0 Volts, que é a fonte de tensão.  
    7. Os fios condutores aparecem na cor laranja e as bolinhas cinzas representam as cargas que se movimentam nos condutores, neste caso, os elétrons.
    8. Tem-se também neste circuito a lâmpada (que será o resistor) e uma chave que, quando acionada, permite a movimentação das cargas e a consequente passagem de corrente pelo medidor.
    9. Nesta primeira simulação, figura 1, as cargas ainda não se movem, pois a chave está aberta, por isso a lâmpada fica apagada.  
     

    Circuito 1 aula Leide Ohm 

    Figura 1. Lâmpada ligada a uma bateria de 9 volts. Imagem do recurso educacional "Circuitos Elétricos". 

     

    1.  Quando a chave é fechada no circuito da figura 1, o que ocorre com as cargas nos fios?
    2. Observe como fica a lâmpada, representado na figura 2.

    Resposta esperada: Agora as cargas se movem e a lâmpada agora aparece acesa na figura 2, pois os elétrons ao atravessarem o filamento da lâmpada colidem com as imperfeções  do material e o aquece a uma temperatura suficientemente alta, capaz de produzir luz visível. 

    Circuito 2 aula Leide Ohm

     

    Figura 2. Com a chave ligada a lâmpada acende. Imagem do recurso educacional "Circuitos Elétricos".


    1. Monte o circuito da figura 3, acrescentando um voltímetro, instrumento para medir a tensão que está submetida a lâmpada, quando se usa uma bateria apenas.
    2. Monte o circuito da figura 3, acrescentando um amperímetro, instrumento para medir a corrente que atravessa o fio que está em série com a lâmpada, quando se usa uma bateria apenas.
    3. Qual o valor observado para a medida de tensão?

      Resposta esperada: Verifica-se uma tensão de 9,0 V. Simultaneamente, a medida da  corrente que passa pelo filamento da lâmpada, é medida, acrescentando um amperímetro no fio,
      veja a figura 3 a seguir,  verifica-se um valor de 0,9 A .

    Circuito 3 aula Leide Ohm

    Figura 3. Medidas da corrente (0,90 A) e da tensão (9,00 Volts) que está submetida a lâmpada do circuito. Imagem do recurso educacional "Circuitos Elétricos".

    1. Acrescente ao circuito outra bateria, como na figura 4.
    2. Para acrescentar outra bateria, clique com o botão direto do mouse sobre o fio que esta ligando o lado direito da bateria e o remova.
    3. Adicione a nova bateria.
    4. Adicione outro fio para ligar o circuito. 
    5. Observe o que aconteceu com a tensão medida pelo voltímetro e com a corrente no amperímetro.

       Resposta esperada: O voltímetro registra agora 18,0 V e o amperímetro 1,80 A. 

    6.  A corrente aumentou, diminuiu ou permaneceu como estava? 

      Resposta esperada: aumentou de 0,90 A para 1,80, ou seja, duplicou quando se dobrou a voltagem. 

    7. A tensão nos terminais da lâmpada aumentou diminuiu ou permaneceu como estava? 

      Resposta esperada: aumentou de 9,0 V para 18,0 V , ou seja dobrou.
    8.  A tensão e a corrente são grandezas proporcionais? Por quê? 

      Resposta esperada: Sim, pois aumentaram na mesma proporção.
    9. O que pode ser feito para triplicar a corrente em relação ao valor inicial?

      Resposta esperada: Colocar três baterias em série, ou seja, aumentar a tensão de  9,0 V para 18,0 V. 

     

    Circuito 4 aula Leide Ohm

    Figura 4. Aumentando a tensão do circuito, acrescentando outra bateria. As medidas de corrente aumentaram para 1,80 A e da tensão para 18,00 Volts,
    fazendo com que a lâmpada brilhe ainda mais. Imagem do recurso educacional "Circuitos Elétricos".

      

    1. Acrescente ao circuito uma terceira bateria, ligando-a em série com as outras duas e veja como ficam os valores de corrente e voltagem, como mostra na figura 5. 

    2. Já é possível notar um comportamento entre corrente e voltagem?

      Resposta esperada: sim, sempre que um aumenta o outro aumenta na mesma proporção , logo são grandezas proporcionais.
    3. É possível escrever uma equação de proporcionalidade?

      Resposta esperada: sim, V é proporcional à corrente, como será observado na próxima atividade.

     

     

     

    Circuito 5 aula Leide Ohm

    Figura 5. O circuito com 3 baterias ligadas em série. Neste circuito os valores de corrente e voltagem crescem ainda mais. Imagem do recurso educacional "Circuitos Elétricos".

    Agora que foram finalizadas as etapas desta primeira atividade, o professor deve promover a socialização dos resultados obtidos. O professor deve pedir aos alunos que um dos alunos do grupo apresente os resultados obtidos nas etapas aos demais alunos e a seguir completar a tabela proposta na atividade 2.


    Esta atividade foi extraída da aula Lei de Ohm - Verificação experimental, do professor Daniel Rodrigues Ventura - Viçosa/MG. Disponível no Portal do Professor/ MEC. Acessado em 13/07/2013. Todas as informações contidas são de responsabilidade do autor.
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