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UNIFEI – Universidade Federal de Itajubá
Instituto de Física e Química
FIS473
Medidas de Voltagem e Corrente
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Laboatorios de fisica 3

  1. 1. 1 UNIFEI – Universidade Federal de Itajubá Instituto de Física e Química FIS473 Medidas de Voltagem e Corrente Nomes: Leandro Santana – 28575 Bruno Rabelo - 22440
  2. 2. 2 Sumário Objetivos......................................................................................................pag.2 Introdução Teórica.......................................................................................pag.2 Material Utilizado........................................................................................pag.4 Procedimento Experimental.........................................................................pag.4 Resultados....................................................................................................pag.4 Graficos........................................................................................................pag.6 Discussão...................................................................................... ...............pag.9 Conclusão.....................................................................................................pag.9 Bibliografia...................................................................................................pag.9
  3. 3. 3 1- Objetivos: Compreender a funcionalidade de um multímetro, realizar medições de voltagem e corrente, verificar a variação da voltagem e da corrente num circuito com diferentes associações de resistores, compreender a associação de resistores em série e paralelo. 2- Introdução Teórica: 2.1 Corrente; Intensidade da corrente elétrica (i) é definida como a quantidade de carga (∆Q) que passa por uma seção transversal do fio por unidade de tempo (∆t) (fig.1.5), ou seja, 𝐼 = lim ∆𝑡→0 ∆𝑄 ∆𝑡 = 𝑑𝑄 𝑑𝑡 (Equação 1) No sistema internacional (SI) a unidade da corrente elétrica é o ampère (A), definido como: 1 ampère (1 A) = 1 coulomb / 1 segundo A unidade foi denominada ampère em homenagem ao físico francês André-Marie Ampère (1775- 1836), que foi um dos fundadores do eletromagnetismo. A corrente pode ser contínua (CC) ou alternada (CA). A corrente contínua é aquela que não varia no decorrer do tempo e é gerada por pilhas e baterias. A corrente alternada é que aquela que varia com tempo, mudando de intensidade e direção, e é produzida por geradores como os das usinas e fornecida pelas empresas de distribuição de energia elétrica. Em aparelhos e textos técnicos é comum encontrarmos as siglas DC (direct current) para corrente contínua e AC (alternative current) para corrente alternada. 2.2 Diferença de Potencial; A diferença de potencial entre dois pontos, em uma região sujeita a um campo elétrico, depende apenas da posição dos pontos. Assim, podemos atribuir a cada ponto um potencial elétrico, de tal maneira que a diferença de potencial entre eles corresponda exatamente à diferença entre seus potenciais, como o próprio nome indica. Fisicamente, é a diferença de potencial que interessa, pois corresponde ao trabalho da força elétrica por unidade de carga. ∆𝑉 = ∆𝑈 𝑞 = − ∫ 𝐸 ∙ 𝑑𝑠 𝐵 𝐴 (Equação 2) No SI a unidade de tensão elétrica é o volt (V), definido por: 1 volt (1 V) = 1 joule / 1 coulomb 2.3 Resistência Elétrica; A resistência elétrica (R) decorre de colisões dos elétrons com outros elétrons e com os átomos do material pelo qual a corrente elétrica circula. Em um bom condutor, como é o caso do cobre, há pouca resistência à passagem da corrente elétrica, e em um mau condutor, caso do concreto, há bastante resistência à passagem da corrente. O dispositivo que em um circuito elétrico tem apenas a função de oferecer resistência à passagem da corrente elétrica é chamado de resistor e é representado por;
  4. 4. 4 (Figura 1) A unidade de resistência elétrica no SI é o ohm (𝛀), definido por: 1 ohm (1𝛀) = 1 ampère / 1 volt Esta unidade foi denominada “ohm” em homenagem a George Simon Ohm (1784 – 1854), físico alemão que estabeleceu a lei sobre resistência elétrica, conhecida como “Lei de Ohm”. A Lei de Ohm não é uma lei fundamental na natureza, mas um relacionamento empírico válido somente para determinados materiais e dispositivos que obedecem a lei de Ohm. Os materiais que obedecem à essa lei são chamados de ôhmicos e os que não obedecem são chamados de não ôhmicos. Os resistores podem se associar de forma paralela, em série e mista. A resistência equivalente de três ou mais resistores conectados em série é simplesmente; 𝑅 𝑒𝑞 = 𝑅1 + 𝑅2 + 𝑅3 + ⋯ A corrente que percorre cada resistor associado em série é a mesma. A ddp em uma associação em série é diferente em cada resistor de forma que a soma de cada ddp seja igual à ddp total. A resistência equivalente de três ou mais resistores conectados em paralelo é simplesmente; 1 𝑅 𝑒𝑞 = 1 𝑅1 + 1 𝑅2 + 1 𝑅3 ⋯ A ddp que existe em cada resistor associado em paralelo é a mesma. A corrente que percorre cada resistor associado em paralelo é diferente de forma que a soma de cada corrente (i) seja igual à corrente total. 3- Material Utilizado:  Quadro elétrico AC (EQ229).  Multímetros.  Resistores.  Conectores. 4- Procedimento Experimental:  Ligou-se o quadro na rede local.  Ajustou-se uma tensão para o quadro.  Com os resistores, fez-se associações em série, paralelo e mista.  Mediu-se as voltagens em cada resistor.  Mediu-se a corrente em cada resistor.  Anotou-se os dados obtidos para cada associação.
  5. 5. 5 5- Resultados: Para cada associação (circuito) montou-se uma tabela com os dados abaixo; CIRCUITO 1 – UMA LAMPADA Valores práticos Valores teóricos Resistencia Ω Ddp (V) Corrente elétrica (A) Resistencia Ω Ddp (V) Corrente elétrica (A) 1,434 2 0,22 9,091 0,315 1,395 1,434 1,08 0,167 6,467 0,239 0,753 1,434 0,68 0,142 4,789 0,204 0,474 1,434 0,29 0,117 2,479 0,168 0,202 1,434 0,08 0,067 1,194 0,096 0,056 1,434 0 0,002 0,000 0,003 0,000 CIRCUITO 2 – LEI DE OHM Valores práticos Valores teóricos Resistencia Ω Ddp (V) Corrente elétrica (A) Resistencia Ω Ddp (V) Corrente elétrica (A) 974 10,13 0,00998 1015,03006 9,72052 0,01040041 1004 10,13 0,01246 813,001605 12,50984 0,01008964 97000 10,13 0,00011 92090,9091 10,67 0,00010443 CIRCUITO 3 – ASSOCIAÇÃO EM SÉRIE Valores práticos Valores teóricos Resistencia Ω Ddp (V) Corrente elétrica (A) Resistencia Ω Ddp (V) Corrente elétrica (A) 100 0,02 0,0002 100 0,02 0,0002 101 0,02 0,0002 100 0,0202 0,000198 98000 19,8 0,0002 99000 19,6 0,000202
  6. 6. 6 CIRCUITO 4 – ASSOCIAÇÃO EM PARALELO Valores práticos Valores teóricos Resistencia Ω Ddp (V) Corrente elétrica (A) Resistencia Ω Ddp (V) Corrente elétrica (A) 100 20,02 0,198 101,1111 19,8 0,2002 101 20,02 0,181 110,6077 18,281 0,198218 98000 20,02 0,000224 89375 21,952 0,000204 6- Gráficos: CIRCUITO 1 – UMA LAMPADA 0 0.5 1 1.5 2 2.5 1 2 3 4 5 6 Valores práticos Valorespráticos Resistencia Ω Valores práticos Ddp (V) Valores práticos Corrente elétrica (A) 0.000 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 9.000 10.000 1 2 3 4 5 6 Valores teóricos Valoresteóricos Resistencia Ω Valores teóricos Ddp (V) Valores teóricos Corrente elétrica (A)
  7. 7. 7 CIRCUITO 2 – LEI DE OHMS CIRCUITO 3 – ASSOCIAÇÃO EM SÉRIE 0 2 4 6 8 10 12 1 2 3 Valores praticos Ddp (V) Corrente elétrica (A) 0 2 4 6 8 10 12 14 1 2 3 Valores teóricos Ddp (V) Corrente elétrica (A) 0 5 10 15 20 25 1 2 3 Valores Praticos Ddp (V) Corrente elétrica (A)
  8. 8. 8 CIRCUITO 4 – ASSOSCIAÇÃO EM PARALELO 0 5 10 15 20 25 1 2 3 Valores teóricos Ddp (V) Corrente elétrica (A) 0 5 10 15 20 25 1 2 3 Valores práticos Ddp (V) Corrente elétrica (A) 0 5 10 15 20 25 1 2 3 Valores teóricos Ddp (V) Corrente elétrica (A)
  9. 9. 9 7- Discussão No circuito 1 o fato da resistência não ser ôhmica explica o fato dela não ter o padrão da lei de ohnm, no circuito 2 a resistência e ôhmica, então ela segue os padrões da lei de ohms. No circuito 4 a associação em seria mostra que a corrente elétrica se divide entre os resistores, e a tensão e a mesma, já inversamente e o circuito 4 que e uma associação em paralelo, na mesma a tensão se divide e a corrente e a mesma. 8- Conclusão Alguns resultados tiveram uma leve variação em relação ao valor teórico. O multímetro não era ideal, sendo assim ele possui uma resistência para a corrente e uma ddp não tão grande para medir a tensão. 9- Bibliografia:  R.RESNICK E D.HALLIDAY, Física. Rio de Janeiro, LTC, 1983 - V.3.  H.M. NUSSENZVEIG, curso de Física Básica. S.Paulo, E. Blucher, 1983, V.3.  Sears, F. W.; Zemansky, M. W.; Física, vol 3. Rio de Janeiro, LTC, 1978.  SERWAY e JEWETT, Princípios de Física, vol 3. São Paulo: Cengage Learning, 2011.

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