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UNIFEI – Universidade Federal de Itajubá
Instituto de Física e Química
FIS473
Medidas de Voltagem e Corrente
Nomes:
Leandro Santana – 28575
Bruno Rabelo - 22440
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
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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
(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.
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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
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
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
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)
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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.

Laboatorios de fisica 3

  • 1.
    1 UNIFEI – UniversidadeFederal de Itajubá Instituto de Física e Química FIS473 Medidas de Voltagem e Corrente Nomes: Leandro Santana – 28575 Bruno Rabelo - 22440
  • 2.
    2 Sumário Objetivos......................................................................................................pag.2 Introdução Teórica.......................................................................................pag.2 Material Utilizado........................................................................................pag.4 ProcedimentoExperimental.........................................................................pag.4 Resultados....................................................................................................pag.4 Graficos........................................................................................................pag.6 Discussão...................................................................................... ...............pag.9 Conclusão.....................................................................................................pag.9 Bibliografia...................................................................................................pag.9
  • 3.
    3 1- Objetivos: Compreender afuncionalidade 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 (Figura 1) A unidadede 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- Resultados: Para cadaassociação (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 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 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 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 7- Discussão No circuito1 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.