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.

 

Circuitos elétricos    

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.  

 

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. 

 

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 .

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. 

 

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.

 

 

 

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.

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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.