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Fonte: autoria própria
ANEXO B – ARRANJO B: RESISTORES EM PARALELOTabela 2 – Informações do Experimento: Arranjo B                 RESISTÊNCI    ...
Figura 5 - Circuito Elétrico com o 2º Arranjo – construção esquemática no Proteus - Isis Professional                     ...
ANEXO C – ARRANJO C: RESISTORES MISTOSTabela 3 – Informações do Experimento: Arranjo C                 RESISTÊNCI         ...
Figura 8 - Circuito Elétrico com o 3º Arranjo – construção esquemática no Proteus - Isis Professional                     ...
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Laboratório virtual eletrodinâmica

  1. 1. TAMIRES GREGÓRIO MENESES VICTOR SAID DOS SANTOS SOUSA VICTÓRIA BENVENUTO DA SILVA CABRAL EXPERIMENTO II:ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES E POTÊNCIA ELÉTRICA Salvador 2012
  2. 2. TAMIRES GREGÓRIO MENESES VICTOR SAID DOS SANTOS SOUSA VICTÓRIA BENVENUTO DA SILVA CABRAL EXPERIMENTO II:ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES E POTÊNCIA ELÉTRICA O presente relatório, baseado em experimentos teóricos/virtuais, foi solicitado pelo professor Jancarlos Lapa, com o objetivo de avaliação parcial da II Unidade da disciplina de Física III, do Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia da Bahia-IFBA, Coordenação de Automação e Controle. Orientador: JanCarlos Lapa Salvador 2012
  3. 3. PROCEDIMENTOS a) Ligue inicialmente cada uma das lâmpadas do circuito para verificar se uma delas brilha mais que a outras. b) Use o multímetro na posição de ôhímetro adequada para medir a resistência de cada uma delas (o circuito terá que está desligado) c) Explore a placa de circuito de acordo com os arranjos abaixo e com a ajuda do multímetro anote os valores de cada variável na tabela abaixoARRANJO A ARRANJO B ARRANJO C RESISTOR ARRANJO RESISTÊNCIA TENSÃO CORRENTE POTÊNCIA EQUIVALENTE L1A L2 L3 ANÁLISE E DISCUSSÕESNa análise da atividade procurem responder algumas questões experimentais: a) O que é possível dizer sobre os valores de V, R e I em cada um dos arranjos? b) Escreva o cálculo para se obter resistor equivalente de cada arranjo a partir dos dados experimentais. c) Como você explica a intensidade do brilho das lâmpadas quando associadas em cada arranjo? ANÁLISE E DISCUSSÕES: RESPOSTAS a) O que é possível dizer sobre os valores de V, R e I em cada um dos arranjos?
  4. 4. R: Arranjo A – em série: o arranjo em série caracteriza-se por haver uma variação detensão (V) em cada resistor. À medida que a corrente (I) passa pelos resistores, deacordo com a resistência (R) destes haverá uma alimentação maior ou menor detensão. Dependendo desta resistência, quanto maior a resistência maior a tensão dealimentação e menor será a corrente, apesar da corrente nos circuitos em sérieserem sempre constantes.Arranjo B – Em Paralelo: este arranjo caracteriza-se por uma variação da corrente euma uniformidade da tensão. Quanto maior for a resistência menor será a correntenaquele trecho, enquanto a tensão será a mesma em todos os resistores. Sendoque a corrente final será a igual a corrente inicial, que nada mais é do que a somadas correntes em cada trecho.Arranjo C – Misto: já neste resistor ocorrem os fenômenos explicados anteriormente,porém de forma parcial. Inicialmente a tensão será reduzida quando a corrente forsubmetida ao resistor em série. Após esta redução a corrente se dividirá de acordo anecessidade da resistência de cada lâmpada e a tensão será a mesma para ambos.Depois de saírem do circuito em série, as correntes irão se somar e tornar-se-ãoigual à corrente inicial. b) Escreva o cálculo para se obter resistor equivalente de cada arranjo a partir dos dados experimentais.R: Arranjo A – em série: Re = R1+R2+R3 => Re = 5 + 10 + 15 => Re = 30 ΩDado: R1 = 5,0 Ω; R2 = 10,0 Ω; R3 = 15,0 ΩArranjo B – Em Paralelo: 1/Re=1/R1+1/R2+1/R3 ou Re = R/n => Re=3/10=> Re ≈ 3,3ΩDado: R1 = R2 = R3 = 10 ΩArranjo C – Misto: Ref = Res + Rep => Ref = 10,0 + 10/2 => Ref = 15 ΩDado: R1 = R2 = R3 = 10 Ω c) Como você explica a intensidade do brilho das lâmpadas quando associadas em cada arranjo? R: Arranjo A – em série: como já explicado, este arranjo caracteriza-se por haver uma variação de tensão em cada resistor e a tensão irá se dividir de acordo com a quantidade de resistores, sendo a corrente contínua. Desta forma quanto maior for à resistência, maior será a luminosidade da lâmpada, já que haverá uma necessidade de alimentação maior que as outras. Sendo
  5. 5. que há uma perda de tensão a cada vez que esta passar por um dosresistores. E a medida que esta passa pelas outras lâmpadas a luminosidadeda próxima será menor, já que a alimentação será dividida pelas trêslâmpadas. Sendo assim, a menos que a resistência das lâmpadas seja igual,o brilho da lâmpada será sempre diferente. Lembrando que P = V·I, sendoassim a potência dissipada (e que é responsável pela luminosidade) pelalâmpada será menor quanto menor for a tensão (já que a corrente éconstante), e devido a isso a medida que há uma redução de tensão a cadaresistor, diminui-se assim potência e consequentemente a luminosidade.Arranjo B – Em Paralelo: já neste arranjo o brilho das lâmpadas será igualcaso as lâmpadas possuam mesma resistência, pois a tensão será a mesmapara ambas. Sendo a tensão a mesma nos dois casos o brilho das lâmpadasserá sempre o máximo possível, sem ter nenhuma influência com o brilho dasoutras lâmpadas, diferente do primeiro arranjo que o brilho das lâmpadas sãodependentes. Sendo que P = V·I, a potência dissipada pela lâmpada seráigual (neste caso), pois a resistência será igual e consequentemente acorrente também, sendo que a tensão é a mesma em todos os pontos, o queacarretará em uma luminosidade igual em todas as lâmpadas, já que acorrente e tensão serão as mesmas.Arranjo C – Misto: Neste arranjo após haver uma redução de tensão queocasionará em um maior brilho por parte da lâmpada em série, as lâmpadasem paralelo irão ter um brilho baseado na tensão que “sobrar”, sendo que aslâmpadas em paralelo terão mesma tensão, podendo variar o brilho ou não,dependendo da tensão. Porém irão brilhar o máximo possível, sem esquecerque inicialmente haverá uma redução de tensão e por consequência de brilhopor parte da lâmpada disposta em série. Como P = V·I, a potência dissipadairá depender de dois fatores: o primeiro: a queda de potência por parte docircuito em série. A segunda: a “sobra” de potência que será dividida entre asduas lâmpadas em paralelo. Sendo assim, o brilho da lâmpada em série serámais intenso, enquanto os das lâmpadas em paralelo serão iguais, já queestas possuem resistências iguais (o que acarreta em tensão e correnteiguais).
  6. 6. d) Caso você remova ou desligue uma das lâmpadas em cada arranjo o que acontece com as outras? R: Arranjo A – Em Série: Caso haja a retirada de uma das três lâmpadas existentes neste arranjo haverá uma abertura do circuito e as lâmpadas que restaram automaticamente desligarão. Isso ocorre devido à dependência que existe entre as lâmpadas e por sua corrente ser contínua e sem interrupções, ao retirar uma das lâmpadas que servem como “condutores”, retira-se a continuidade do circuito, o que ocasiona na interrupção deste e consequentemente no desligamento das lâmpadas.. Arranjo B – Em Paralelo: Neste caso não haverá nenhuma alteração nas outras lâmpadas quando uma destas é retirada. Como estão em paralelo à corrente não é contínua, ou seja, esta corrente é dividida entre as lâmpadas presentes no circuito fechado. Por exemplo, caso haja uma corrente de entrada de 4 A e de resistências iguais, esta corrente será dividida de acordo com o número de lâmpadas presentes no circuito. Se houver 2 lâmpadas, a corrente que passará em cada uma será de 2 A. Se retirarmos uma destas duas lâmpadas o circuito ao invés de ser paralelo será em série, ou seja, a corrente que passaria na lâmpada retirada agora passa na lâmpada que continuaria no circuito. Arranjo C – Mista: No arranjo C a retirada de uma das lâmpadas do circuito dependeria da localização desta lâmpada, ou seja, se ela está presente na associação de resistores em série ou se a mesma está presente na associação de resistores em paralelo. Caso a mesma esteja presente na associação em série ocorreria à situação já explicada no arranjo A, o circuito desligaria. Mas se por acaso esta lâmpada estivesse presente na associação em paralelo ocorreria à situação explicada na resolução anterior (Arranjo B), nada aconteceria com o circuito. ANEXO A – ARRANJO A: RESISTORES EM SÉRIETabela 1 – Informações do Experimento: Arranjo A RESISTÊNCI RESISTOR ARRANJO TENSÃO CORRENTE POTÊNCIA A EQUIVALENTE Unidade Ohms (Ω) Volts (V) Ampères (A) Watts (W) Ohms (Ω) Equações R = V/I V = R·I I = V/R P = V·I Re = R1+R2+R3 L1 5,0 3,0 0,6 1,8 A L2 10,0 6,0 0,6 3,6 30,0 L3 15,0 9,0 0,6 5,4Fonte: Modelo IFBA, informações experimentais.
  7. 7. Ilustração 1 – Circuito Elétrico com o 1º Arranjo – construção realista Fonte: autoria própriaFigura 2 - Circuito Elétrico com o 1º Arranjo – construção esquemática no Proteus - Isis Professional: Resistores equivalentes Fonte: autoria própriaFigura 3 - Circuito Elétrico com o 1º Arranjo – construção esquemática no Proteus - Isis Professional
  8. 8. Fonte: autoria própria
  9. 9. ANEXO B – ARRANJO B: RESISTORES EM PARALELOTabela 2 – Informações do Experimento: Arranjo B RESISTÊNCI RESISTOR ARRANJO TENSÃO CORRENTE POTÊNCIA A EQUIVALENTE Unidade Ohms (Ω) Volts (V) Ampères (A) Watts (W) Ohms (Ω) Equações R = V/I V = R·I I = V/R P = V·I 1/Re=1/R1+1/R2+1/R3 L1 10,0 18,0 1,8 32,4B L2 10,0 18,0 1,8 32,4 ≈3,3 L3 10,0 18,0 1,8 32,4Fonte: Modelo IFBA, informações experimentais. Ilustração 4 – Circuito Elétrico com o 2º Arranjo – construção realista 7 Fonte: autoria própria
  10. 10. Figura 5 - Circuito Elétrico com o 2º Arranjo – construção esquemática no Proteus - Isis Professional Fonte: autoria própria Figura 6 - Circuito Elétrico com o 2º Arranjo – construção esquemática: resistores equivalentes Fonte: autoria própria
  11. 11. ANEXO C – ARRANJO C: RESISTORES MISTOSTabela 3 – Informações do Experimento: Arranjo C RESISTÊNCI RESISTOR ARRANJO TENSÃO CORRENTE POTÊNCIA A EQUIVALENTE Unidade Ohms (Ω) Volts (V) Ampères (A) Watts (W) Ohms (Ω) Equações R = V/I V = R·I I = V/R P = V·I Ref = Res + Rep L1 10,0 18,0 1,8 32,4C L2 10,0 9,0 0,9 8,1 15,0 L3 10,0 9,0 0,9 8,1Fonte: Modelo IFBA, informações experimentais. Ilustração 7 – Circuito Elétrico com o 3º Arranjo – construção realista Fonte: autoria própria
  12. 12. Figura 8 - Circuito Elétrico com o 3º Arranjo – construção esquemática no Proteus - Isis Professional Fonte: autoria própria Figura 9 - Circuito Elétrico com o 3º Arranjo – construção esquemática: resistores equivalentes Fonte: autoria própria

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