Oficina de resistores
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ANDERFABIO OLIVEIRA DOS SANTOS
Tec. Pedaggico
SECRETARIA DE ESTADO DA EDUCAO
NCLEO REGIONAL DE EDUCAO
REA METROPOLITANA NORTE
mailto:[email protected] -
FORMAO EM AO -2SEMESTRE
RESISTORES E SUAS APLICAES
FSICA
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INTRODUO
Esta oficina abordar a finalidade dos
resistores e suas aplicaes,
ressaltando a presena da fsica no
nosso cotidiano e sua relao com a
eletrnica de uma forma
contextualizada.
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OBJETIVOS
Proporcionar metodologias
diferenciadas na abordagem do
contedo, possibilitando assim uma
melhor compreenso dos conceitos
fsicos, aplicados a eletrodinmica e
eletrnica.
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Reconhecer a finalidade e as principais
caractersticas de um resistor.
Identificar a resistividade de resistores
atravs da leitura das faixas
indicadoras.
Lei de ohm : verificar a aplicabilidade da
lei atravs de exerccios prticos.
Aprender a verificar a resistncia
nominal de resistores atravs
ohmmetros.
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JUSTIFICATIVA
Apesar dos conceitos abordados nesta
oficina estarem presentes no dia a dia
de aluno e professores a relao
teoria/prtica pouco explorada no
ensino.
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Contedo Estruturante
Eletromagnetismo
Contedo Bsico
Eletrodinmica
Contedos Especficos
Lei de ohm e Resistores
Conhecimentos Prvios
Diferena de potencial eltrico
(ddp)
Corrente eltrica
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ENCAMINHAMENTOS
A oficina ter incio com a abordagem
de conhecimentos prvios relacionados
com o contedo principal
. Nesta etapa ser
apresentado um vdeo sobre como
acontece a formao e o fluxo da
corrente eltrica.
Com a inteno de enfatisar o efeito
Joule e o fisiolgico posteriormente
sero apresentados os efeitos da
corrente eltrica.
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Aps a abordagem dos efeitos da
corrente eltrica entraremos no
contedo principal .
Neste momento ser apresentada uma
situao problema sobre como se d o
funcionamento do resistor. Ser exibido
um vdeo sobre o funcionamento da
lmpada (resistor) e da movimentao
de eltrons em um material resistivo.
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Antes de entendermos como funcionam os resistores precisamos
retomar alguns conceitos sobre corrente eltrica.
CORRENTE ELTRICA
Sabemos que: Corrente eltrica um movimento ordenado de
cargas eltricas por meio de um condutor de eletricidade.
Ao se conectar um fio, condutor, de eletricidade, numa fonte de
energia eltrica estabelecida uma diferena de potencial os
eltrons iniciam um movimento atravs do condutor, indo da regio
onde esto em excesso (plo negativo) para a regio onde h falta
deles (plo positivo).
-
SENTIDO DA CORRENTE ELTRICA
- +
-
EFEITOS DA CORRENTE
ELTRICA
A passagem de corrente eltrica
atravs dos condutores acarreta
diferentes efeitos, dependendo a
natureza do condutor e da
intensidade da corrente.
Vejamos a seguir alguns desses
efeitos:
-
Efeito Joule. Quando se estabelece uma corrente eltrica atravs de um condutor
slido, h transformao de energia eltrica em energia trmica (aquecimento).
Esse efeito denominado de efeito Joule e ocorre, por exemplo, nos ferros e
chuveiros eltricos.
Efeito luminoso. Esse efeito tambm resulta de um fenmeno eltrico
molecular. A excitao eletrnica pode dar margem emisso de radiao
visvel, tal como observamos nas lmpadas fluorescentes.
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Efeito fisiolgico. Os impulsos nervosos no corpo humano so transmitidos por
estmulos eltricos. Dessa forma, a corrente eltrica no nosso organismo provoca
contraes musculares e, dependendo de sua intensidade, pode causar parada
cardaca. Porm, a tenso necessria para produzir uma parada cardaca de
dezenas de volts, pois o corpo humano um pssimo condutor quando
comparado com os metais, por exemplo.
OBSERVAO: Normalmente, a resistncia eltrica de nossa pele grande
(entre 1,3 M e 3 M ohms) e limita o estabelecimento de uma corrente eltrica
caso a tenso aplicada no seja muito grande. Com a pele seca, por exemplo,
no tomamos nenhum choque se submetidos tenso de 12 V, mas se a pele
estiver mida a resistncia eltrica cai muito e podemos levar um choque
considervel.
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Efeito qumico. Esse efeito resulta de um fenmeno eltrico molecular, sendo
objeto de estudo da eletroqumica. O aproveitamento do efeito qumico se d,
por exemplo, nas pilhas, na eletrlise, como tambm na cromao e niquelao
de objetos.
Efeito magntico. Toda corrente eltrica gera ao seu redor um campo
magntico. Esse efeito inerente corrente eltrica e a sua descoberta
consolidou a associao entre a eletricidade e o magnetismo, dando origem ao
eletromagnetismo.
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Resistores, para que servem?
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PROBLEMATIZAO Como bom tomar um banho quente num dia frio de inverno; secar os cabelos com o secador; ir at a cozinha fazer torradas bem quentinhas na torradeira para acompanhar aquele caf que acabou de sair da cafeteira eltrica, no ?
Mas espere a, o que tem nesses aparelhos que ao lig- los rede eltrica, emitem calor?
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_A resposta para esta pergunta RESISTOR . Todos aparelhos que quando conectados a tomada emitem calor, possuem em seu interior algum tipo de resistor .
Um exemplo clssico de resistor uma lmpada. Alis, para falar sobre o funcionamento da lmpada vamos assistir um vdeo do meu Amigo Beakman.
_DEIXA COMIGO!!! VAMOS L!!!
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Qual a finalidade de um RESISTOR?
Resistor componente eltrico cuja funo transformar energia eltrica em energia trmica (EFEITO JOULE) . utilizado tambm para limitar a intensidade da corrente em determinados trechos do circuito eltrico .
Espero que a resistncia deste forno esteja boa.
Rsrsrs!!!!
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RESISTNCIA ELTRICA
Resistncia eltrica uma grandeza caracterstica do resistor e mede oposio que seus tomos oferecem passagem da corrente eltrica .
Sendo assim definimos como resistncia R do resistor o quociente da ddp U aplicada pela corrente i que o atravessa .
UR
I
A unidade de resistncia eltrica no
SI o ohm ( ). 1 ohm a resistncia que um resistor, submetido ddp de 1V, impe passagem de uma corrente de 1 .
-
George Ohm nasceu em Erlangen, Alemanha
em 1789. Trabalhou em diversos
experimentos envolvendo a eletricidade e, na
grande maioria, desenvolvia seus prprios
equipamentos. Em 1827 estabeleceu a
relao conhecida at hoje como a Lei de
Ohm, que veremos a seguir. Ohm faleceu em
6 de Julho de 1854 em Munique.
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Aplicando uma diferena de potencial U nos extremos de um pedao de um fio condutor, e mantendo a temperatura do mesmo, notamos que, quase sempre, essa tenso U ser proporcional a corrente i.
UR
I
31 2
1 2 3
constanteUU U
Ri i i
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APLICAO:
1) Quando se aplica uma ddp de 12 V num resistor hmico, ele percorrido por uma corrente de 3A. Determine a resistncia do resistor e a corrente quando a ele se aplicar uma ddp de 10V.
Dados: U= 12 V , i= 3A Por definio: Sendo o resistor hmico, a sua resistncia permanece
constante. Pela Lei de Ohm:
124
3R R
. 10 4. 2,5U Ri i i A
UR
I
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APLICAO PRTICA: MATERIAIS NECESSRIOS - RESISTOR DE 470 OHMS - MULTMETRO - FONTE VARIVEL - PROTOBOARD
ATIVIDADE 01
Preencha as tabelas a seguir colocando um multmetro na posio de Ampermetro e o outro na posio de voltmetro seguindo as orientaes do docente.
RESISTOR 470
OHMS TENSO CORRENTE( i )
1,5 V
2,0 V
2,5 V
3,0 V
4,5 V
1) Qual a caracterstica de um resistor hmico?
2) H relao nos dados observados de corrente e tenso em algumas das tabelas?
3) Qual dos resistores pode ser considerado um resistor hmico? Por qu?
LMPADA 10W 12V
TENSO CORRENTE ( i )
2,0 V
3,0 V
6,0 V
8,0 V
1,0 V
-
2
A resistncia de um condutor homogneo de seco transversal constante
proporcional ao seu comprimento e da natureza do material de sua construo,
e inversamente proporcional rea de sua seco transversal . Em alguns
materiais tambm depende de sua temperatura .
Sendo expressa por:
LR
A
-
APLICAO PRTICA: MATERIAIS NECESSRIOS: - MULTMETRO - FONTE VARIVEL - LPIS GRAFITE 6B - RGUA - LED 3V
2
ATIVIDADE 02
Calcule o valor de um resistor adequado para acender um led de 3v e 10mA. Em
seguida construa o resistor com um valor mais prximo possvel usando lpis e rgua.
Aps a construo do resistor utilize -o para acender o LED.
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TIPOS DE RESISTORES
So divididos em duas categorias,
fixos e variveis:
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Resistores fixos:
So eles: filme carbono, filme metlico, fio, de preciso.
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Resistores Variveis:
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Potencimetro Linear
Potencimetro No-Linear
http://www.soldafria.com.br/loja/images/potenciometro_linear_mini.JPGhttp://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.arquimedes.net/cp_r/jpg/potbsum.JPG&imgrefurl=http://www.arquimedes.net/cp_r/potenciometros.htm&h=158&w=242&sz=5&hl=pt-BR&start=11&tbnid=OzNkDftscrPX4M:&tbnh=72&tbnw=110&prev=/images?q=potenciometro+multivoltas&gbv=2&ndsp=20&hl=pt-BR&sa=N - http://home.zonnet.nl/rsetteur/aquarium/karel/colorie/images/led_ldr.jpghttp://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.tonh.net/museum/ldr.jpg&imgrefurl=http://www.tonh.net/museum/ldr.html&h=462&w=600&sz=52&hl=pt-BR&start=14&um=1&tbnid=zwKROiWZDD92nM:&tbnh=104&tbnw=135&prev=/images?q=resistor+LDR&gbv=2&um=1&hl=pt-BR&lr=lang_pt&sa=G
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Representao de Resistores
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Fig. 1 - Cdigo de resistores
TABELA PARA LEITURA DE RESISTORES
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Tolerncia
Multiplicador
Algarismo significativo
Algarismo significativo
-
5 6 0 0 5%
5600 5%
5880
5320
-
5 6 2 10% 000
562000
618200
505800
-
1 7 00 20%
1700 20%
2040
1360
-
Associao em Srie
-
Associao em Srie
-
Associao em Paralelo
-
Associao em Paralelo
-
Associao em Paralelo
-
Associao Mista de Resistores
i
i1
i2
i i1
i2
i
-
Associao Mista de Resistores
i
i1
i2
i3
i4
-
Associao Mista de Resistores
i i1 i2
i3
-
Associao Mista de Resistores
i
i
i
Curto Circuito
-
Associao Mista de Resistores
i
i1
i2
i2 Curto
Circuito
-
Associao Mista de Resistores
i
i
i
i
i i
i
-
Considere o circuito abaixo. Calcule as intensidades das correntes i, i1 e i2.