Sobrecorrentes e curtos-circuitos podem ocasionar incêndios e destruição de equipamentos eletroeletrônicos, e os fusíveis foram desenvolvidos para protegê-los dessas ocorrências.
Conforme mostrado no Capítulo de Fusíveis, a corrente de fusão dos condutores elétricos depende do diâmetro e do material do fio.
Objetivo
Investigar a fusão de metais pela corrente elétrica.
Trabalho Preparatório
Assista e comente o vídeo abaixo.
Descrição
- Medir as dimensões dos fios
- Medir tensão, corrente e temperatura em fios condutores.
Materiais
Painéis:
P1.6 Combinações
Fonte de alimentação CC 12 A
Medidores:
2 Multímetros digitais
1 Ohmímetro
1 Paquímetro
1 Micrômetro
Acessórios:
2 Parafusos de conexão
Fios WM 50 e Cu
Fios de conexão
Diagrama
Experiência
- Prenda um pedaço de fio prateado com comprimento entre 3 cm e 5 cm entre os conectores.
- Meça o comprimento exato do fio entre os conectores com um paquímetro.
- Meça o diâmetro do fio em diversos pontos com o micrômetro.
- Meça o valor da resistência com o Micro Ohmímetro.
- Calcule o valor da resistividade do material a partir das medições realizadas.
- Determine o material do fio.
- Estime o valor da corrente que romperá o fio utilizando a Lei de Preece.
- Meça a temperatura ambiente.
- Aumente gradativamente a tensão até que o fio fique rubro e meça 10 pontos de tensão e corrente entre 0 e ponto de rubro. 1
- Comece a filmar com o celular a experiência mostrando o fio, o voltímetro e o amperímetro.
- Aumente a corrente em 10 intervalos entre a corrente de rubro medida e a corrente de ruptura estimada, registrando os valores de tensão e corrente, até que o fio se rompa.
- A partir do vídeo, determine a tensão e corrente de ruptura.
- Repita a experiência com fio dourado.
Apresentação dos Resultados
- Faça tabelas com os valores medidos indicando a precisão.
- Calcule a área da superfície do fio.
- Calcule a resistência e resistividade do fio para todos os pontos medidos.
- Calcule a constante de Preece do material a partir dos dados medidos na ruptura do material.
- Calcule a constante de Preece do material no ponto de rubro.
- Faça gráfico da tensão em função da corrente medida.
- Faça gráfico da resistência em função da corrente medida.
- Faça gráfico da potência em função da corrente medida.
- Faça gráfico da temperatura em função da potência medida, considerando a resistência medida com ohmímetro na temperatura ambiente, a resistência no ponto rubro na temperatura de Drapper, e a resistência de rompimento na temperatura de fusão e vaporização.
Análise de Resultados
- Como a resistência se comportou com relação à corrente?
- Como a resistência se comportou com relação à potência?
- Como a resistência se comportou com relação à temperatura?
- Como a resistividade se comportou com relação à temperatura?
- Compare a constante de Preece medida na fusão e no ponto de Drapper com a teórica.
- Comente as diferenças entre a essa experiência e a feita no vídeo.
Conclusões
Formule hipóteses e modelos para explicar os resultados.