Experiência 05: Resistores Especiais

Objetivos

1. Conhecer o funcionamento de alguns resistores especiais tais como o potenciômetro, LDR, PTC e NTC
2. Medir a resistência do LDR sob diferentes condições de luz.
3. Medir a resistência do PTC e NTC sob diferentes temperaturas.

Material Usado

1 Multímetro digital
1 Matriz de pontos
1 Bateria de 9V
1 Potenciômetro linear de 1K
1 LDR
1 PTC
1 NTC
 1 Lâmpada 110V/15W

Introdução Teórica - LDR - Termistores – Potenciômetro

Resistores variáveis - Potenciômetro

Muitas vezes precisamos que o valor da resistência  varie, (por exemplo quando você está aumentando o volume do seu rádio, variando a luminosidade da lâmpada no painel do carro, etc) neste caso deveremos usar um resistor de resistência variável. Existem diversos tipos de resistores cuja resistência pode variar, mas basicamente o principio de funcionamento é o mesmo (a variação da resistência é obtida  variando-se o comprimento   do condutor - veja a bibliografia).

A figura 1 mostra  o aspecto físico de um resistor variável e o seu símbolo. 

Figura 01: Potenciômetro  - ( a ) aspecto físico e  ( b ) simbologias ( c ) principio de funcionamento

O Principio de Funcionamento do Potenciômetro

De acordo com a segunda lei de OHM, a resistência de um condutor pode ser mudada se for variado:

·       O material (resistividade) (ρ)

·       O comprimento (L)

·       A área da secção transversal (S)

A forma mais pratica de mudar a resistência de um condutor é variar o seu comprimento, e é esse o principio de funcionamento de um potenciômetro.

Desta forma se um condutor, figura 1c,  de comprimento L_AB, com resistência R_AB, se tiver um cursor deslizante C o qual pode se deslocar entre A e B, a resistência variará  entre os pontos A e C e entre C e B, isto porque  o comprimento do condutor entre esses pontos é variável O condutor pode ser feito de carvão ou de liga metálica.

Termistores

São resistores usados como sensores de temperatura,  possuindo um grande valor de coeficiente de temperatura, isso significa que, se a temperatura variar mesmo de alguns graus a resistência sofrerá uma grande variação. Podem ter o coeficiente de temperatura positivo, nesse caso são chamados de PTC (Positive Temperature Coefficient ) ou coeficiente de temperatura negativo, sendo chamados de NTC (Negative Temperature Coefficient ).

Figura 02:  Curvas de variação da resistência com temperatura para NTC e PTC

LDR (Light Dependent Resistor)

    O LDR é um resistor que tem a sua resistência alterada quando iluminado por radiação visível ou infravermelho (IR). No escuro a resistência é muito alta (mega ohms) e quando iluminado a resistência diminui (algumas dezenas  de ohms). A sua principal aplicação é como sensor de luz, detectando a presença ou não de luz. É construído  de um material semicondutor, o sulfeto de cádmio, CdS, ou o sulfeto de chumbo.

                    ( a )                                   ( b )                            ( c )

Figura 03:  LDR  ( a ) aspecto físico ( b ) Símbolo ( c ) curva de resposta espectral

Procedimento Experimental

1.      Meça a resistência total do potenciômetro (entre as extremidades). Varie o eixo do potenciômetro e verifique se a resistência mudou.

Figura 4:  Medindo a resistência total do  potenciômetro - Dispositivos fora de escala

R_Total=___________

2. Insira o potenciômetro entre o cursor (terminal central) e um das extremidades. Varie o eixo do potenciômetro observando o que acontece.

Figura 5:  Medindo a resistência entre cursor e uma extremidade - Dispositivos fora de escala

3. Para uma determinada posição do cursor (eixo) meça a resistência entre o cursor (C) e uma extremidade (A) anote.

R_AC=________

4. Sem mexer no cursor meça a resistência entre o cursor e a outra extremidade (B), anote.

R_BC=________

Conclusões:_____________________________________________________

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Termistores

 1. Meça a resistência de cada um dos termistores (NTC e PTC) à temperatura ambiente, anote.

 R_NTC(ambiente)=____________   R_PTC(ambiente)=____________

1.      Ligue a lâmpada na tomada (com cuidado) e aproxime-a  do termistor,  sem tocar no mesmo. Anote o valor da resistência a uma temperatura maior que a ambiente. Caso não disponha de ferro de soldar, aqueça as mãos (esfregando uma na outra) e em seguida segure o termistor.

Figura 6: Medindo a resistência de um NTC em temperatura maior que ambiente

 R_NTC(maior que ambiente)=____________

 R_PTC(maior que ambiente)=____________

 2. Coloque algumas pedras de gelo em um copo e coloque os termistores por alguns segundos. Meça a resistência  dos mesmos, anote.

R_NTC(menor que ambiente)=____________

R_PTC(menor que ambiente)=___________

 Conclusões:____________________________________________________

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Resistor Ativado por Luz (LDR)

1. Meça a resistência do LDR quando iluminado pela luz natural ambiente, anote.

 R_LDR(luz ambiente)=___________

 2. Faça sombra no LDR (coloque a sua mão sobre o mesmo) e meça a resistência nessas condições e anote.

 R_LDR(escuro)=___________

Conclusões:____________________________________________________

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Bibliografia: Albuquerque, Romulo O. Analise de Circuitos em Corrente Continua. 21 ed. Erica: São Paulo. 2008