A resistividade elétrica dos materiais consiste na propriedade física mais importante dos materiais elétricos. Por isso, a identificação de materiais a partir dela se torna fundamental na engenharia elétrica.
Contudo, apenas uma propriedade física nem sempre permite identificar o material. Por isso, utiliza-se outras propriedades para identificar ou diferenciar materiais com a mesma propriedade.
Dentre todas as proriedades físicas, a massa específica resulta na mais utilizada pela facilidade de medição e, por isso, se tornou a base para a construção da tabela periódica.
Objetivos
Identificar os materiais de fios condutores de eletricidade através da resistividade elétrica e massa específica dos materiais medidas em laboratório.
Estudar a influência da precisão na medição das dimensões dos fios no cálculo da resistividade elétrica dos fios e na identificação de materiais.
Resistividade Elétrica
A experiência #1 considerou as dimensões dos fios iguais aos valores fornecidos nas placas.
Contudo, ao longo dos anos, os fios utilizados foram substituídos e desconhecemos suas reais dimensões e materiais.
Por isso, o objetivo dessa atividade consiste em:
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- medir as dimensões dos fios (comprimento e diâmetro);
- medir a resistência elétrica;
- medir a massa dos fios;
- determinar a precisão e acurácia das medidas;
- calcular o valor das resistências e tolerância a partir das dimensões medidas;
Massa Específica
A massa específica dos materiais foi a primeira propriedade utilizada para identificar materiais. Por isso, a determinação da massa específica consiste na propriedade básica na identificação de materiais.
-
- calcular a massa específica dos fios a partir das medições.
- determinar a precisão e acurácia das medidas;
Identificação de materiais
Identificar materiais consiste numa das tarefas mais importantes da engenharia.
Engenheiros escolhem os materiais de projeto a partir dos dados fornecidos por fabricantes, tabelas disponíveis em livros e na internet, mas nem sempre se pode confiar nessas informações.
Durante a fase de construção e/ou fabricação, torna-se necessário verificar se os materiais possuem as propriedades especificadas.
Finalmente, deve-se encontrar materiais equivalentes para substituir materiais obsoletos ou indisponíveis no mercado.
Portanto, faz parte dessa atividade de laboratório determinar o material dos fios a partir do menor número de ensaios simples.
Materiais
Fios
Fios de materiais desconhecidos fornecidos pelo professor.
Instrumentos
Paquímetro
Micrômetro
Micro-ohmímetro
Balança
Fonte de Alimentação
Fonte de alimentação de corrente contínua
Experiência
- Assistam os vídeos abaixo para aprender a utilizar os instrumentos.
- Meçam o comprimento dos fios;
- Meçam o diâmetro dos fios;
- Meçam a massa dos fios;
- Meçam a resistência elétrica dos fios;
- Determinem a precisão e a acurácia das medidas;
- Calculem o valor das resistências elétricas considerando as resistividades dos materiais dos fios e os algarismos significativos corretos;
- Determinem a precisão e a acurácia do cálculo das resistências;
- Calculem a massa específica dos fios;
- Determinem a precisão e a acurácia do cálculo das massas específicas;
- Calculem o valor da resistividade considerando os valores de resistência medidos e as dimensões medidas.
Apresentação dos Resultados
- Apresente o relatório em Excel com todos os cálculos anteriores.
- Compare os resultados obtidos com os valores medidos de resistência na Experiência Resistividade Elétrica de Fios Condutores #1
Análise dos Resultados
- Qual o fio que mais se aproxima das medições realizadas na Experiência #1?
- Qual o material do fio?
Conclusões
- Quais as suas conclusões sobre essa experiência?
- Qual a precisão e acurácia na determinação do material dos fios?
- Apenas a resistividade elétrica permite a identificação do material?