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Material

1) Três resistores de carvão de baixa resistência. Eles podem ser entre 10 ohms e 50 ohms.

2) Prancha de isopor do tamanho mínimo de uma folha de sulfite A4.

3) Dois cabos de ligação com garra jacaré em suas extremidades.

4) Um suporte para pilhas com garra jacaré.

5) Duas pilhas pequenas, de preferência alcalinas, tipo AA.

6) Um multímetro digital do mesmo modelo sugerido na aula sobre o código de cores e sobre a primeira lei de Ohm.

O material para essa aula pode ser encontrado muito facilmente via internet e nas lojas que vendem componentes eletrônicos.

Montagem da Aula

Não se esqueça de cortar o isopor no tamanho mínimo de uma folha A4.

Estratégias

2) Mostre aos alunos que a finalidade dessa aula é demonstrar experimentalmente as propriedades envolvidas na associação de resistores em série.

3) Para cada grupo de alunos será fornecido uma prancha de isopor, três resistores, dois cabos de ligação com garra jacaré, um suporte para pilhas e um multímetro digital.

4) Fixe na prancha de isopor os três resistores de modo que eles fiquem lado a lado e separados aproximadamente de 3 cm um do outro.

5) Conecte os resistores R1 e R2 com os cabos de ligação. Faça o mesmo com R2 e R3, observe o esquema abaixo.

6) Ligue os terminais da bateria aos terminais livres de R1 e R3, montando em definitivo o circuito.

7) Com o circuito montado, inicia-se o processo de medição. Começaremos medindo a tensão total que alimenta o circuito e a tensão individual de cada um dos resistores. Para tal coloque o multímetro como voltímetro e selecione o fundo de escala adequado, as pilhas irão fornecer uma tensão de 3V. A tensão total é medida colocando-se a ponteira do multímetro nos terminais externos de R1 e R3 e a tensão individual de cada resistor é obtida colocando-se as ponteiras do multímetro nos terminais de cada resistor. As duas próximas figuras mostram como é obtida a tensão total e a tensão do resistor R1.

8) Anote os resultados em uma tabela. Mais a frente nesse plano de aula será mostrado um exemplo de tabela que poderá ser usado para tal finalidade. Mostre com os resultados obtidos que realmente a soma das tensões em cada resistor é igual à tensão total.

9) Concluída a fase de medição das tensões, inicia-se a medição das correntes elétricas em diferentes pontos do circuito. Coloque o multímetro como amperímetro, e para o multímetro sugerido deve se selecionar o maior fundo de escala possível para corrente continua. Abra o circuito entre R1 e as pilhas e coloque o multímetro em série, nesse trecho será medida a corrente i1. Ligando novamente as pilhas com R1, abra o circuito entre R1 e R2 e meça a corrente entre esses resistores, obtendo-se o valor da corrente i2. Faça o mesmo entre R2 e R3 e aí teremos a corrente i3. Tudo deverá ser anotado na tabela.

10) Mostre aos alunos que a corrente foi praticamente a mesma em todas as medições, comprovando mais uma propriedade da associação de resistores em série.

11) Com os dados de corrente e tensão elétrica, calcule o valor da resistência total e de cada resistor e a partir daí prove que a soma das resistências de cada resistor é igual a resistência total. Lembre-se que para os cálculos, a corrente deve ser transformada de miliampéres para ampéres.

Atividades

Para a apresentação dos resultados é sugerida a seguinte tabela.

É provável que as correntes não dêem absolutamente iguais, mas se o experimento for executado de maneira correta, os valores dessas correntes serão muito próximos.

Sugestões

Aproveite a oportunidade e use como exemplo pratico dessa associação, os circuitos usados nos arranjos luminosos das árvores de natal. Explique porque quando uma das lâmpadas queima, algumas outras também não acendem ou dependendo do circuito, nenhuma acende.

Pergunte aos alunos porque não é viável fazer as instalações elétricas residenciais em série.