Este documento descreve duas experiências sobre eletricidade básica envolvendo curto-circuito, circuito aberto e resistência. A Experiência 1 investiga as características de um curto-circuito e circuito aberto, mostrando que um curto apresenta queda de tensão zero e altera a distribuição de tensão em um circuito série. A Experiência 2 calcula e verifica valores de resistências individuais e equivalentes em diferentes configurações, como série, paralelo e mista.
3. EXPERIÊNCIA 1
CURTO-CIRCUITO E CIRCUITO ABERTO
1.1 INTRODUÇÃO
Em eletricidade, um curto-circuito é um
percurso de uma ponta a outra que oferece
baixa resistência (idealmente zero) à passagem
da corrente elétrica. Um pedaço de fio condutor
pode ser considerado um curto-circuito, do
mesmo modo que os contactos de uma chave
fechada.
4. Um curto-circuito é caracterizado por uma
queda de tensão muito pequena e por uma
corrente muito elevada determinada pelos
outros componentes do circuito.
Idealmente, o curto não oferece oposição
alguma à passagem da corrente elétrica,
portanto, não produz queda de tensão.
5. Uma abertura (ou circuito aberto) tem as
características exatamente opostas às do
curto-circuito, ou seja, apresenta uma
resistência muito elevada (idealmente infinita)
à passagem da corrente elétrica.
Consequentemente, nenhuma corrente
pode passar através dela. A tensão medida
sobre uma abertura é igual à tensão aplicada
ao circuito.
6. 1.2 OBJETIVO
Determinar as características de um
curto-circuito e de uma abertura.
1.3 MATERIAL NECESSÁRIO
7. 1.4 PROCEDIMENTO
Antes de ligar o módulo, colocar a fonte variável do módulo
através da chave CH7 “Liga/Desliga” na posição desligada (chave
para baixo) e posicione a chave “CH6” na posição “+VAR”.
8. Ajustar os potenciômetros “+VAR e –VAR”
para que a tensão esteja no mínimo.
(Girar totalmente no sentido anti-horário)
9. Antes de ligar o módulo, colocar Em um dos
conectores da seção Eletrônica Básica do módulo,
instalar o cartão EB-01 e verificar se todas as chaves
do DIP Switch, estão na posição “OFF” (aberta).
10.
11. b) Localizar no cartão o circuito EB01-A,
conforme ilustrado na figura, logo a seguir,
selecionar a posição das chaves S1 e S2 do
DIP Switch "A" nos seguintes modos:
S1 = 1, S2 = 0, S3 = 0 e S4 = 0
0 = aberta (OFF)
1 = fechada (ON)
12. c) Ligar o módulo através da chave
“Liga/Desliga” (localizado na parte traseira do
módulo.
13. Através do potenciômetro +VAR, ajustar a tensão no
voltímetro do módulo, seja igual a +10 V.
“Este valor deve ser mantido até o final da experiência,
tomar cuidado para não variar acidentalmente”
14. Ligar a fonte variável do módulo através da
chave “CH7” na posição “ON”.
15. d) Através do circuito EB01-A, conforme
ilustrado na figura, colocar os terminais do
multímetro entre os pontos PT1A (ponta
positiva) e PT5A (ponta negativa), verificar a
tensão aplicada nestes dois pontos.
16. e) Mudar o terminal negativo do multímetro
para o ponto PT2A. A leitura do multímetro
corresponde à queda de tensão nos pontos da
chave S1 e é de _________ V.
f) Efetuar a medida de tensão entre os pontos
indicados na tabela a seguir:
PONTOS DE MEDIÇÃO VALOR LIDO [V]
PT2A – PT3A VR1 =
PT3A – PT4A VR2 =
PT4A – PT5A VR3 =
Tabela 1.1 - Valores medidos de tensão.
17. g) Transferir os valores lidos de tensão na
tabela anterior para essa figura.
18. h) Desligue a fonte variável do módulo
através da chave “CH7” na posição “OFF” que
alimenta o circuito.
19. No cartão circuito EB01-A, alterar a
chave DIP Switch A “S2“ para a posição
fechada “ON”.
S1 = 1, S2 = 1, S3 = 0 e S4 = 0
20. i) Ligar a fonte variável do módulo através da
chave “CH7” na posição “ON”.
21. PONTOS DE MEDIÇÃO VALOR LIDO [V]
PT2A – PT3A VR1 =
PT3A – PT4A VR2 =
PT4A – PT5A VR3 =
Através do multímetro efetuar as leituras
das medidas de tensão entre os pontos
indicados na tabela a seguir, e fazer as
anotações dos valores no campo “Valor Lido”.
Tabela 1.2: Valores medidos de tensão
22. Neste caso, com a chave “S2“ ligada, a
tensão “VR1” medida entre os pontos
“PT2A” e “PT3A” foi de _______ V. Na
verdade, foi medida a queda de tensão
entre os pontos fechados da chave “S2“
que é um curto-circuito, como mostra a
figura seguinte.
23. j) Transferir as tensões lidas na tabela anterior
para esta figura.
24. Desligue a fonte variável do módulo
através da chave “CH7” na posição “OFF” que
alimenta o circuito.
25. 1.5 DISCUSSÃO
Esta experiência demonstra algumas das
características do curto-circuito e circuito
aberto.
No item “i”, foi medida a tensão entre os
pontos da chave “S1” fechada. Desde que seus
contatos apresentam idealmente resistência
zero à passagem da corrente, a chave fechada é
basicamente um curto-circuito. Assim, não
pode existir nenhuma queda de tensão em cima
dela.
26. Consequentemente, a indicação do
multímetro foi tensão nula, o que prova que a
queda de tensão em um curto-circuito é
efetivamente zero.
Também foi demonstrado o que acontece
em um circuito série, quando uma resistência
sofre curto-circuito. Primeiramente, no item
“i”, foi medida a tensão sobre R1, que está em
torno de 2,5 V. Em seguida, no item “j”, R1
sofreu curto com o fechamento da chave S1, a
queda de tensão medida foi de 0 V.
27. Neste caso, a tensão aplicada no circuito
(+10 V), distribui-se em quedas de tensões
sobre R2 e R3. A tensão VR2 elevou-se para
aproximadamente 6,7 V, enquanto que a
tensão VR3 aumentou para 3,3 V. O
incremento de 1,7 V sobre R2 e 0,8 V sobre
R3, correspondem ao decréscimo da queda de
tensão sobre R1, que passou de 2,5 V para
zero.
29. EXPERIÊNCIA 2 – RESISTÊNCIA
2.1 INTRODUÇÃO
Muitas vezes, nos circuitos elétricos, tem-
se a combinação de várias resistências e deseja-
se saber o valor da resistência equivalente
daquela combinação, isto ocorre em várias
associações.
30. É muito comum também, precisar de
certo valor de resistência e não existir no
estoque do almoxarifado aquele valor
solicitado, recorre-se então à associação de
resistências para conseguir o valor equivalente
desejado.
É muito útil conhecer o código de cores e
saber realizar a leitura dos valores de
resistências através deste método. Para isto
deve-se examinar a parte teórica referente a
Resistências.
31. 2.2 OBJETIVO
Calcular e verificar através do ohmímetro
do multímetro os valores de resistências
individuais e resistências equivalentes em
diversas associações: série, paralela e mista.
2.3 MATERIAL NECESSÁRIO
32. 2.4 PROCEDIMENTO
Antes de ligar o módulo, colocar a fonte variável do módulo
através da chave CH7 “Liga/Desliga” na posição desligada (chave
para baixo) e posicione a chave “CH6” na posição “+VAR”.
33. Ajustar os potenciômetros “+VAR e –VAR”
para que a tensão esteja no mínimo.
(Girar totalmente no sentido anti-horário)
34. Antes de ligar o módulo, colocar Em um dos
conectores da seção Eletrônica Básica do módulo,
instalar o cartão EB-01 e verificar se todas as chaves
do DIP Switch, estão na posição “OFF” (aberta).
35.
36. b) Localizar no cartão o circuito EB01-B,
conforme ilustrado na figura anterior DIP Switch
"B“.
37. Selecionar todas das chaves do DIP Switch
"B" na posição “OFF” adotando a seguinte
configuração:
S1 = 0, S2 = 0, S3 = 0, S4 = 0
S5 = 0, S6 =0, S7 =0 e S8 = 0
Onde:
0 = aberta (OFF)
1 = fechada (ON)
38. c) Ligar o módulo através da chave
“Liga/Desliga” (localizado na parte traseira do
módulo.
39. Através do potenciômetro +VAR, ajustar a tensão no
voltímetro do módulo, seja igual a +10 V.
“Este valor deve ser mantido até o final da experiência,
tomar cuidado para não variar acidentalmente”
40. Ligar a fonte variável do módulo através da
chave “CH7” na posição “ON”.
41.
42. e) A leitura efetuada foi de ________ , (caso
seu multímetro disponha de uma escala mais
próxima, porém superior ao valor lido,
selecionar esta escala para melhorar a leitura).
Neste caso, a medida efetuada corresponde ao
valor individual da resistência R1, colocar o
valor na figura 2.2 do item “s”.
43. f) Desligue a fonte variável do módulo através
da chave “CH7” na posição “OFF” que
alimenta o circuito.
44. Alterar a chave DIP Switch B “S2” para a
posição “ON” (S2 = 1, as demais chaves devem
permanecer “OFF.
45. Retornar a ligar a fonte variável do
módulo através da chave “CH7” na posição
“ON” para alimentar o circuito.
46.
47.
48. g) Colocar os terminais do ohmímetro do
multímetro entre os pontos “PT3B” e “PT4B” e,
após a primeira leitura, selecionar a escala mais
próxima superior ao valor lido, a fim de obter
melhor precisão. O valor lido, neste caso,
corresponde ao valor individual da resistência
R2, e é de __________. Transferir este valor
para a figura 2.2 do item “s”.
49. h) Desligue a fonte variável do módulo
através da chave “CH7” na posição “OFF” que
alimenta o circuito.
50. Alterar as chaves do DIP Switch B “S3” na
posição “ON”, “S2” na posição “OFF” (S3 = 1, S2
= 0 e as demais chaves devem permanecer
“OFF”.
51. Retornar a ligar a fonte variável do
módulo através da chave “CH7” na posição
“ON” para alimentar o circuito.
52.
53. i) Efetuar a leitura do ohmímetro do multímetro
de modo semelhante ao que foi feito no item
“g”. Agora o valor lido corresponde ao valor
individual da resistência R3 e é de _______ .
Transferir o valor para a figura do item 26.
54. Desligue a fonte variável do módulo
através da chave “CH7” na posição “OFF” que
alimenta o circuito.
55. j) Alterar as chaves do DIP Switch B “S4” na
posição “ON”, “S3” na posição “OFF” (S4 = 1, S3
= 0 e as demais chaves devem permanecer
“OFF”).
56. Retornar a ligar a fonte variável do
módulo através da chave “CH7” na posição
“ON” para alimentar o circuito.
57.
58. k) Efetuar a leitura do ohmímetro do
multímetro selecionando sempre a escala mais
apropriada para a resistência lida. Neste caso, o
valor lido corresponde à resistência individual
de R4 e é de _________ . Transferir este valor
para a figura 2.2.
l) Os valores lidos de R3 e R4 foram
respectivamente:
R3 = ________ R4 = ________
59. Desligue a fonte variável do módulo
através da chave “CH7” na posição “OFF” que
alimenta o circuito.
60. m) Alterar as chaves do DIP Switch B “S4” na
posição “ON”, “S3” na posição “ON” (S4 = 1, S3
= 1 e as demais chaves devem permanecer
“OFF”).
61. Retornar a ligar a fonte variável do
módulo através da chave “CH7” na posição
“ON” para alimentar o circuito.
62.
63. n) A seguir, efetuar a leitura do ohmímetro do
multímetro, o valor lido corresponde ao valor
equivalente da associação de R3 e R4 em
______________ (série / paralelo), como pode
concluir-se analisando a figura 2.2 do item “s”.
O valor lido é de _________ .
64. o) Calculando o valor equivalente através da
fórmula e usando os valores lidos de R3 e R4, o
valor da resistência equivalente é REQ =
__________ o que ___________ (está / não
está) de acordo com a leitura do ohmímetro do
multímetro.
65. Desligue a fonte variável do módulo
através da chave “CH7” na posição “OFF” que
alimenta o circuito.
66. p) Alterar as chaves do DIP Switch B “S4” na
posição “ON”, “S3” na posição “ON”, “S2” na
posição “ON”, (S4 = 1, S3 = 1, S2 = 1 e as demais
chaves devem permanecer “OFF”).
67.
68. Retornar a ligar a fonte variável do
módulo através da chave “CH7” na posição
“ON” para alimentar o circuito.
69. q) O valor lido é de _______ .
Este valor é o valor equivalente (REQ1) dos
três resistores R2, R3 e R4 em __ ____________
(série / paralelo).
70. r) Utilizando a mesma sistemática, efetuar
em sequência as operações da tabela 2.1 e
transferir os valores lidos para a figura 2.2 do
item “s”.
NOTA: - REQ1 => R2, R3, R4
- REQ2 => R1, R2, R3, R4
- REQ3 => R1, R2, R3, R4, R6
- REQ4 => R1, R2, R3, R4, R5, R6
”.
72. Utilizando as fórmulas apresentadas na
introdução deste capítulo, calcular as
resistências equivalentes utilizando os valores
das resistências do circuito da figura 2.2.
Comparar estes resultados com os valores
registrados na tabela 2.1.
CÁLCULOS DAS RESISTÊNCIAS EQUIVALENTES:
s) Para poder obter por cálculo os valores das
resistências equivalentes do circuito, deve-se
traçar os possíveis caminhos da corrente
elétrica:
74. Observar que a última vez que a corrente
se bifurca (divide) é no ponto “P3”. Então uma
boa prática é iniciar o cálculo da resistência
equivalente aos três resistores R2, R3, e R4 em
paralelo. Efetuando o cálculo, obtém-se:
REQ1 = __________
Comparar este valor com o que foi lido no
item “4” da tabela 2.1, os dois valores devem
estar próximos. O circuito pode ser simplificado
ficando da seguinte maneira:
75. Figura 2.3 – Circuito simplificado para cálculo
Em seguida, efetua-se o cálculo do ramo
série formado por R1 e REQ1. (a resistência
obtida no cálculo anterior):
REQ2 = R1 + REQ1 = __________
76. Este valor deve estar próximo do valor
medido no item “q”. Simplificando novamente o
circuito, fica:
Figura 2.4 - Circuito simplificado
77. O próximo passo é achar a resistência
equivalente do ramo paralelo formado por REQ2
e R6, denominado REQ3.
REQ3 = REQ2 x R6 = ___________
REQ2 + R6
Este valor deve estar próximo do valor
medido no item “5” da tabela 2.1. O circuito
fica simplificado como segue:
78. Finalmente, pode-se calcular o valor da
resistência equivalente aos três resistores REQ3, R5 e
R7 em série. Esta resistência é denominada
Resistência Equivalente Total, REQT :
REQT = REQ3 + R5 + R7 = _________
Este valor deve ser próximo ao valor medido
no item “7” da tabela 2.1.
79. Desligue a fonte variável do módulo
através da chave “CH7” na posição “OFF” que
alimenta o circuito.
80. t) Caso não for dar continuidade às
experiências seguintes, desligar o módulo
através da chave “Liga/Desliga” que está
localizada na parte traseira do módulo e em
seguida retirar o cartão EB01 do conector.
81. 2.5 DISCUSSÃO
Nesta experiência, foi realizada a medição
de uma malha série-paralelo. Através da
seleção adequada dos resistores, foram
efetuadas medições sequênciais em trechos
estratégicos da malha, de modo coincidente
com a sequência de cálculos das resistências
equivalentes de tal malha.
83. EXPERIÊNCIA 3 – TENSÃO E CORRENTE
3.1 INTRODUÇÃO
Na análise de circuitos elétricos é muito
importante a observação de duas principais
grandezas: tensão e corrente. Esta experiência
permite observar e analisar algumas das
características destas grandezas, ajudando a
fixar e fortalecer os conceitos sobre estes dois
parâmetros fundamentais da eletricidade.
Recomenda-se a leitura, na parte teórica, o
capítulo referente à Lei de OHM.
Fórmula Utilizada: V = RI
84. 3.2 OBJETIVO
Efetuar medições de tensões e correntes
em uma malha resistivas série-paralelo e
verificar algumas relações fundamentais.
3.3 MATERIAL NECESSÁRIO
85. 3.4 PROCEDIMENTO
Antes de ligar o módulo, colocar a fonte variável do módulo
através da chave CH7 “Liga/Desliga” na posição desligada (chave
para baixo) e posicione a chave “CH6” na posição “+VAR”.
86. Ajustar os potenciômetros “+VAR e –VAR”
para que a tensão esteja no mínimo (Girar
totalmente no sentido anti-horário)
87. Antes de ligar o módulo, colocar Em um dos
conectores da seção Eletrônica Básica do módulo,
instalar o cartão EB-01 e verificar se todas as chaves
do DIP Switch, estão na posição “OFF” (aberta)
94. Ligar a fonte variável do módulo através da
chave “CH7” na posição “ON”.
95. d) Em seguida, ajustar o miliamperímetro do
multímetro na escala para medir corrente
contínua na faixa de 15 Ma.
“LEMBRAR DE TROCAR A PONTA DE PROVA DE
LUGAR NO MULTÍMETRO DIGITAL”
e) Colocar os terminais do miliamperímetro do
multímetro entre os pontos “PT2B” (ponto
positivo) e “PT3B” (ponto negativo). O valor da
corrente é de __________ mA. Esta corrente é
denominada I1. Registrar o valor de I1 na figura
3.2 do item “m”.
96. Desligue a fonte variável do módulo
através da chave “CH7” na posição “OFF” que
alimenta o circuito.
97. f) Altere a posição das chaves, S1 na posição
“ON” e somente a chave S2 na posição “OFF”
(S1 = 1 e S2 = 0), as demais chaves na posição
“ON” fechado.
98. g) Retornar a ligar a fonte variável do módulo
através da chave “CH7” na posição “ON” para
alimentar o circuito.
99. h) Colocar os terminais do miliamperímetro do
multímetro entre os pontos “PT3B” (positivo) e
“PT7B” (negativo).
O valor lido no miliamperímetro corresponde à
corrente denominada I2 e é de __________
mA. Registrar esta corrente na figura 3.2 do
item “m”.
100. Desligue a fonte variável do módulo
através da chave “CH7” na posição “OFF” que
alimenta o circuito.
101. i) Altere as posições das chaves repetindo os
procedimentos adotados nos itens “e” e “h”,
para efetuar a sequência de medições das
correntes que aparecem na tabela a seguir. Não
se esquecer de registrar cada valor de corrente
na tabela a seguir.
103. Tabela 3.1 - Valores das correntes medidas
Pontos de
Conexão do
Miliamperímetro
Posições das
Chaves DIP's
Correntes
Medidas [mA]
PT3 – PT8 S3 = 0 e S2 = 1 I3 =
PT3 – PT9 S4 = 0 e S3 = 1 I4 =
PT4 – PT11 S5 = 0 e S4 = 1 I5 =
PT1 – PT10 S6= 0 e S5 = 1 I6 =
PT6 – PT12 S7 = 0 e S6 = 1 I7 =
104.
105. j) Analisando a figura anterior e através dos
valores medidos de corrente, pode-se concluir
que:
I1 = I2 + I3 + I4 (verificar os valores medidos)
Isto é uma conclusão óbvia, já que “a
corrente I1 que entra no nó “B” é igual a soma
das correntes que saem deste nó, I2 + I3 + I4”
(ver figura anterior). Esta conclusão é uma das
leis fundamentais da eletricidade denominada
LEI DE KIRCHOFF DAS CORRENTES ou LEI DOS
NÓS DE KIRCHOFF.
106. k) Verificar a lei das correntes para os nós “A” e
“C”.
No nó “A”, tem-se: I5 = I7 = I1 + I6
No nó “C”, tem-se: I5 = I2 + I3 + I4 + I6
l) Na tabela a seguir, registrar os valores já
medidos nesta experiência bem como os
valores medidos na experiência anterior (exp.
2). Utilizar as unidades indicadas, isto é, as
resistências devem estar em k e as correntes
em mA.
111. n) Desligar a fonte variável do módulo através
da chave “CH7” na posição “OFF”.
112. o) A seguir, selecionar o voltímetro do
multímetro para medir tensão contínua na faixa
de 20 V.
113. Altere todas as chaves do DIP Switch B na
posição “ON”.
S1 = 1, S2 = 1, S3 = 1 S4 = 1
S5 = 1, S6 = 1, S7 = 1 e S8 = 1
114. p) Com todas as chaves na posição “ON”
(fechadas), retornar a ligar a fonte variável do
módulo através da chave “CH7” na posição “ON”
para alimentar o circuito.
115. q) Coloque os terminais do voltímetro do
multímetro entre os pontos “PT1B” e “PT6B”.
A tensão lida no aparelho é de ________ V que
corresponde à tensão aplicada desde a fonte +
VAR para alimentar o circuito.
116. r) Mudar os terminais do voltímetro do
multímetro para os pontos indicados na tabela
do próximo slide e registrar a tensão lida em
cada ponto:
118. t) Na tabela anterior, observar que o valor lido
da tensão da fonte (+VAR) é distribuído em
quedas de tensões por todo o circuito, isto é
uma lei conhecida como LEI DE KIRCHOFF DAS
TENSÕES ou LEI DAS MALHAS. Em outras
palavras, a soma das quedas de tensões (VR1)
+ (VR2 = VR3 = VR4) + (VR5) + (VR6), é igual à
tensão aplicada desde a fonte + VAR.
119. u) Observar, também, que a queda de tensão
entre os pontos “A” e “B” (circuito da figura
3.2) somado à queda entre os pontos “B” e
“C”, é igual à queda de tensão entre “A” e “C”,
isto é:
(VAB = VR1) = ________ V
(VBC = VR2 = VR3 = VR4) = ________ V
(VAC = VR6) = _______ V
VAC = VAB + VBC
120. v) Com auxílio dos valores registrados na tabela
3.3 pode-se comprovar a lei de OHM. O valor
registrado na 3ª coluna é aproximadamente
igual ao produto dos valores das 2 primeiras
colunas. Por exemplo:
(VR1=_____ [V]) = (R1=____[kW]) x (I1=_______[mA])
121. w) Desligue a fonte variável do módulo
através da chave “CH7” na posição “OFF” que
alimenta o circuito.
122. Caso não for dar continuidade às
experiências seguintes, desligar o módulo
através da chave “Liga/Desliga” que está
localizada na parte traseira do módulo e em
seguida retirar o cartão EB01 do conector.
123. 3.5 DISCUSSÃO
Nesta experiência foram abordadas as
relações fundamentais que existem entre a
corrente, a tensão e a resistência em um
circuito elétrico, relações conhecidas como a
Lei de OHM. Também foram verificados
fundamentos das leis de Kirchoff, das correntes
e das tensões. Nesta última, a tensão aplicada
(elevação de tensão) é igual ao somatório das
quedas de tensões no circuito. Em experiências
posteriores serão abordadas com mais
profundidade as leis de Kirchoff.
125. EXPERIÊNCIA 4 - POTÊNCIA
4.1 INTRODUÇÃO
Existem três equações que são utilizadas
para determinar a potência consumida num
circuito elétrico e são as seguintes:
P = V I P = V2
P = R I2 R
126. Estas equações permitem calcular a
potência quando são conhecidos dois dos três
parâmetros do circuito: tensão, corrente e
resistência. A menos que se disponha de um
instrumento especial denominado wattímetro,
não é possível medir diretamente a potência.
Contudo, podem ser medidas duas das
grandezas elétricas do circuito e, com elas,
calcular a potência usando uma das equações
anteriores.
127. 4.2 OBJETIVOS
Verificar as três equações da potência.
Demonstrar que a potência é dissipada nos
resistores na forma de calor.
Demonstrar a importância da especificação de
potência dos resistores.
4.3 MATERIAL NECESSÁRIO
128. 4.4 PROCEDIMENTO
Antes de ligar o módulo, colocar a fonte variável do módulo
através da chave CH7 “Liga/Desliga” na posição desligada (chave
para baixo) e posicione a chave “CH6” na posição “+VAR”.
129. Ajustar os potenciômetros “+VAR e –VAR”
para que a tensão esteja no mínimo.
(Girar totalmente no sentido anti-horário)
130. Antes de ligar o módulo, colocar Em um dos
conectores da seção Eletrônica Básica do módulo,
instalar o cartão EB-02 e verificar se todas as chaves
do DIP Switch, estão na posição “OFF” (aberta).
131. c) Nesta experiência será utilizada só uma parte
do circuito como está esquematizado na figura,
as chaves S5 e S6 deve permanecer aberto.
132. d) Selecionar a posição das chaves nas
seguintes configurações:
S1 = 1, S2 = 1, S3 = 0, S4 = 1, S5 = 0 e S6 = 0
133. e) Ligar o módulo através da chave
“Liga/Desliga” (localizado na parte traseira do
módulo.
134. f) Através do potenciômetro +VAR, ajustar a tensão no
voltímetro do módulo, seja igual a +10 V.
“Este valor deve ser mantido até o final da experiência,
tomar cuidado para não variar acidentalmente”
135. g) Com o multímetro, selecionar uma escala
para medir corrente DC, na faixa de 200 mA.
h) Alterar a chave DIP Switch “S4” (S4 = 0)
136. Ligar a fonte variável do módulo através da
chave “CH7” na posição “ON” para alimentar o
circuito.
137. j) Efetuar a leitura do miliamperímetro do
multímetro nos pontos “PT5” (terminal
positivo) e “PT2” (terminal negativo). A
corrente lida é de ________ mA.
138. k) Usando o valor desta corrente e da tensão
estabelecida no início da experiência (10V),
calcular a potência dissipada no circuito. A
potência é de _____ W.
139. m) Utilizando o valor da tensão da fonte
estabelecido no início da experiência (10V) e o
valor da resistência R1 medida anteriormente,
calcular a potência dissipada no circuito. O
valor da potência é de ______ W.
n) Os valores calculados da potência, nos itens
“k” e “m” coincidem? _________ (sim/não). A
potência especificada para o resistor R1 é
excedida? _________ (sim/não).
140. o) Uns 20 segundos após alimentar o circuito,
tocar com cuidado o resistor R1 de 100W/2W
com o dedo. É óbvio que a potência está sendo
dissipada na forma de ______________.
141. n) Desligar a fonte variável do módulo através
da chave “CH7” na posição “OFF”.
142. p) Alterar a chave DIP Switch nas seguintes
configurações:
S1 = 1, S2 = 0, S3 = 1, S4 = 1, S5 =0 e S6 = 0
143. Ligar a fonte variável do módulo através da
chave “CH7” na posição “ON” para alimentar o
circuito.
144. r) Após 20 segundos, colocar com cuidado o
dedo no resistor R2. Este resistor está mais
quente ou mais frio que o resistor R1 tocado no
item “o”? Mais ______________ (quente/frio).
145. Desligar a fonte variável do módulo
através da chave “CH7” na posição “OFF”.
147. Ligar a fonte variável do módulo através da
chave “CH7” na posição “ON” para alimentar o
circuito.
148. s) Efetuar a leitura do miliamperímetro. A
corrente lida é de _________ mA.
149. u) Desligar a fonte variável do módulo através
da chave “CH7” na posição “OFF”.
150. Caso não for dar continuidade às
experiências seguintes, desligar o módulo
através da chave “Liga/Desliga” que está
localizada na parte traseira e em seguida retirar
o cartão EB02 do conector.
151. v) De posse do valor de R2 lido no começo e da
corrente lida no item “t”, calcular a potência
dissipada no resistor R2. A potência de ½ W do
resistor foi excedida? ____________ (sim/não).
152. 4.5 DISCUSSÃO
No item “a” foi medido o valor da
resistência R1 de 2 W. O valor deve ser 100 ±
5%. No item “e” foi estabelecida a tensão de
alimentação em 10 V. Posteriormente, foi
medida a corrente através de R1. Esta corrente
deveria estar próxima de 100 mA, pois:
I = V = 10V = 100mA
R 100
153. Continuando o procedimento, a potência
dissipada no resistor foi calculada usando as
equações:
P = V I P = V2
P = R I2 R
Em cada caso, a potência deve estar
próxima de 1 W. Isto não excede a
especificação de potência de 2 W para a
resistência R1.
154. No item “o”, comprovou-se que a
potência em uma resistência, é dissipada na
forma de calor. A resistência de 2W fica
bastante aquecida. Contudo, este resistor está
dimensionado suficientemente para dissipar
toda essa quantidade de calor.
155. Quando a resistência R1 (100, 2W) foi
substituída pela outra resistência R2 (100,
½W) e como as duas resistências têm
aproximadamente os mesmos valores,
teoricamente devem dissipar a mesma
potência (aproximadamente 1W). Porém, o
aquecimento do componente pode alterar o
valor da resistência fazendo com que a
potência dissipada seja menor do valor
esperado.
156. O resistor de ½W tem dimensões
menores que o de 2W, portanto, o calor é
concentrado numa área menor e,
consequentemente, estará muito mais
aquecido como foi comprovado pelo toque
efetuado no item “v”.
157. Forçando o resistor de ½W a dissipar uma
potência maior do seu valor nominal, a sua
capacidade está sendo excedida e isto faz com
que o resistor se sobre aqueça. Se for posto
para operar nestas condições por um período
longo, o valor da sua resistência pode ser
alterado e, em caso pior, o resistor pode
queimar. Por isso é importante fazer uma
especificação correta da potência nominal do
resistor, ou de outros componentes, para
qualquer tipo de projeto elétrico.