fisica III

RELATÓRIO DE FÍSICA III

(Montagem circuito e medições)

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO .03

2. OBJETIVOS .03

3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA .03

a - Lei de Ohm

b Gerador e receptor ideal

c resistência elétrica e Lei de Kirchoff

4. MONTAGEM DO CIRCUITO.07

4.1- Placa de montagem .07

4.2- Multímetro .08

5. ANÁLISE EXPERIMENTAL.09

5.1- Instrumentos Utilizados .09

5.2- Procedimentos .09

a Medições ( tabelas) .09

b Procedimento preliminares . 10

6 . CONCLUSÃO .12

6.1 Análise dos resultados

7. Referências Bibliográficas.13

1.INTRODUÇÃO

As atividades nos domínios da eletricidade e eletrônica exigem, constantes realizações de medições de grandezas elétricas, para isso a utilização de aparelhos adequados e escencial. Pois as medições se reduzem das mais variáveis situações, na suas utilização, e cada vez mais generalizada, os transdutores adequados remetem a tarefa de medição de grandezas não elétrica para um problema de medição de uma ou mais grandezas elétricas, que geralmente conduz tensões ou correntes.

Conhecer esses princípios básicos de geração da eletricidade, e aplicar corretamente a teoria das Leis de Kirchoff e a Lei de Ohm no experimentam; utilizando conscientemente a instrumentação voltada para fim, o funcionamento das fontes de tensão utilizadas para alimentar circuitos elétricos; bem como os estudo relacionado às bases tecnológicas.

Eletricidade estática: eletrização, campo elétrico, potencial elétrico, diferença de potencial;

Eletrodinâmica: corrente elétricos condutores e isolantes elétricos;

Resistência elétrica: conceito e unidade de medida

Resistores: tipos, formas, código de cores.

Associação de resistores em matriz de contatos.

Fontes de tensão contínua: características básicas; associação de fontes.de tensão contínua;

Capacitores: funcionamento; utilização em etc.

2.OBJETIVOS

Capacitar o aluno a utilizar conscientemente os princípios relacionados à concepção e análise do funcionamento de circuitos elétricos, bem como torná-lo apto a utilizar componentes eletroeletrônicos usualmente presentes em equipamentos voltados para a área de atuação, bem como habilitar a utilizar adequadamente os medidores de parâmetros elétricos (multímetro, osciloscópio, capacímetro; freqüencímetro, gerador de sinal); identificando e assim a montar circuitos elétricos em matriz de contatos, medir parâmetros elétricos em circuitos elétricos (tensão e corrente etc);

Portanto bem tanto aos parâmetros de Utilizar, dimensionar, identificar e testar componentes semicondutores; como:

Montar pequenos protótipos de circuitos em placas impressas;

Utilizar linguagem técnica compatível.

Dessa forma verificamos os resultados e assim possível calcular os valores das correntes de acordo com os dados do roteiro.Como de propósito reforçar os estudo realizado em sala de aula em utilizar as leis aplicadas à análise de circuitos elétricos às (Leis das malhas, leis dos nós, teoremas de Thevenin e Norton, superposição).

3.FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

a)A Lei de Ohm

O cientista alemão Georg Ohm realizou várias experiências medindo as voltagens e as correntes correspondentes quando aplicadas em diversos condutores feitos de substâncias diferentes. Verificou então que, para muitas matérias, principalmente os metais, a relação entre a voltagem e a corrente mantinha-se constante, isto é,

E com representa o valor da resistência R do condutor. Logo, Ohm concluiu que para aqueles condutores tinha-se R = constante.

Este resultado é conhecido como Lei de Ohm: Para um grande número de condutores (principalmente os metais), o valor da resistência permanece constante, não dependendo da voltagem aplicada ao condutor.ou seja, designada como: V= R.I.

Unidade SI de resistência elétrica é o ohm, símbolo no esquema de circuito uma resistência é representada por ou inverso da resistência elétrica designa se por condutância elétrica G; G=1/R; a unidade SI de condutância é o siemens, símbolo S . a figura . mostra resistência de diferentes potencia e o código de leitura do valor de resistência elétrica.

b)Gerador e Receptor Ideal

A tensão nos terminais da bateria ideal chama-se forçaeletromotriz (fem). A fem da bateria resulta de um fenômeno químico que ocorre dentro dela e que força a corrente elétrica a atravessá-la de seu pólo negativo para o positivo. Representa-se a bateria ideal mediante o esquema:

Fig.1 Gerador Ideal.

O gerador é ideal caso não apresenta resistência interna.

Receptor elétrico ideal é um dispositivo que consome energia elétrica, transformando-a em outra forma de energia. Um receptor é ideal se seu circuito interno não oferece resistência elétrica. A tensão nos terminais chama-se força contraeletromotriz (cfem). Representa-se o receptor ideal mediante o esquema:

Fig.2 Receptor Ideal

c)Redes Elétricas e as Leis de Kirchoff

Um circuito, como o da firgura 1, possui mais do que um caminho fechado e é uma rede elétrica. Os pontos de encontro de dois ou mais fios são chamados nós da rede.

Um ramo é o trecho de circuito entre dois nós consecutivos. Malha de uma rede qualquer caminho fechado. No circuito da Fig.1 R4, R3 e R5 formam uma malha.

As redes elétricas são resolvidas mediante duas leis, chamadas leis de Kirchoff.

1ª Lei de Kirchoff : Lei dos nós.

A soma das correntes que chegam num nó é igual à soma das correntes que saem do mesmo nó.

2ª Lei de Kirchoff : Lei das Malhas.

Quando se percorre uma malha completa, a soma algébrica de todas as forças eletromotrizes, contra-eletromotrizes e produtos R i encontrados na malha é zero.

4 . montagem do circuito

4.1 PLACA DE MONTAGEM

A placa de montagem permite monta o circuito elétrico, assegurando a estabilidade mecânica e a realização de ligações entre diversos componentes elétricos do circuito, discretos ou não, com relativa facilidade. Na fig. mostra o esquema realizado no experimento. Como se ver todos os buracos das placas de teste tem internamente um sistema de mola que permite um bom contacto elétrico com o fio de ligação; todo o buraco nas linhas vertical corresponde a um modo dois grupos centrais, com isso permitindo diversas ligações internas na face inferior.as linhas laterais são particularmente indicas para ligação das alimentações / ou sinais a ser ligados a diferentes pontos na montagem.

4.2 Multímetro

Destinado a medir e avaliar grandezas elétricas, um Multímetro ou Multiteste (Multimeter ou DMM - digital multi meter em inglês) é um instrumento que pode ter mostrador analógico (de ponteiro) ou digital.

Utilizado na bancada do experimento (laboratório f); incorporando os diversos instrumentos de medidas elétricas num único aparelho como voltímetro, amperímetro e ohmímetro por padrão e capacímetro, frequencímetro, termômetro entre outros.

Porem dessa diversa utilização de fazer madição de tensão, corrente ou resistência devemos usar a escalar de maior alcance, para de seguida comutar, sucessivamente, para escalar de menor alcance, ate se atingir a escala com maior numero de algarismo significativo. Contudo o erro de leitura do multímetro é metade da menor unidade que se pode ler no visor.

5.ANÁLISE EXPERIMENTAL

5.1 INSTRUMENTOS UTILIZADOS

1 Multímetro;

3 resistores;

1 fonte de 12V;

1fonte de 15V;

1 placa montagem do circuito

5.2 PROCEDIMENTOS

A experiência consiste em monta um circuito coloca-se os resistores em série e paralelo. Sendo já especificadas os valores de três resistores; R1, R2 E R3. e junto duas fontes de alimentação.

Porem o primeiro procedimento fundamental nessa experiência foi consiste em examinar detalhadamente cada resistores com o multímetro ajustado para essa medição a qual permitiu identificar o valor da resistência e assim a montagem correta do circuito fornecido pelos dados do roteiro.

a) Medições :

Ajustamos a fonte de alimentação para 12V e outra para 15V.

Nesta experiência foram tomados apenas os valores dos resistores já dados como; R1= 180Ohms, R2=330Ohms e R3= 220Ohms

Para tanto dispomos de um multímetro digital foi ajustado para a função voltímetro DC. Escolhemos de imediato uma escala de o valor de sua própria resistência estabelecemos um limite de 200mW para a potência dissipada em cada resistor.

Com isso podemos identificar a qual tipo de cor pertencia os resistores, e assim a identificar o valor da resistência de cada uma; utilizando o código de cores, como na tabela 1.0 abaixo.

Fizemos o seguinte estudo. Como os resistores cerâmicos contêm faixas coloridas na superfície que permitem identificar o valor da resistência. Tivemos instrução do professor que a primeira faixa é o valor do primeiro algarismo; a segunda faixa é o valor do segundo algarismo; a terceira faixa o expoente da potência de 10 que é o fator multiplicador e a quarta faixa (prateada ou dourada) a tolerância para o valor apresentado, como no exemplo.

Tabela 1.0

Utilizado desse código de cores, e pós identificar os valores das resistências e dos valores registramos na tabela 1.1.

Tabela 1.1

b)Procedimentos preliminares:

De base da identificação dos resistores e encaixa na placa de montagem do circuito e a liga cada fonte de tensão ajustando para os valores propostos de 12V e uma de 15V

e observando-se os componentes do circuito vimos com os resistores eram limitados por uma certa potência, podemos medir a corrente de cada resistores, ajustando novamente o multímetro em uma escala nominal máxima acima e mais próxima era de 20V.Com isso achamos os valores de cada resistência. Porém tivemos uma conclusão que para essas medições ou tantas outras ocorre, uma diferença; uma margem de erro, ou seja, esse tipo de erro é devido à combinação entre o erro de leitura e o erro de calibração.

Sendo assim aplicando novamente, a teórico previsto pela Lei de Kirchoff e a Lei de Ohm, onde a fixa os estudos realizado em sala de aula, tivemos seguintes resultados.

Dados obtidos foram seguintes:

6. CONCLUSÃO

6.1 Análise dos RESULTADOS

Após determinação todos os valores e a montagem do circuito, o método utilizado por nós levou a bons resultados no sentido de concordar o experimento com a teoria (qualitativamente quanto quantitativamente incertezas relativamente baixas). E que certo tipo de medição da mais correta que seja, ocorre um certo tipo de erro. Porém de conclusão o experimento deu-se também na procurar entender o seu funcionamento dos aparelhos (observe atentamente a formação dos resistores, examinando e em que posições elas fecham contato elétrico e abre); a entender por conclusão o funcionamento de um circuito.

Como discussão final podíamos de inicio pensar, no principio da superposição. Para tanto, realizamos o desligamento de uma da fonte de alimentação, desconectando os fios e a conecta a um determinado ponto do diagrama; tendo assim um resultado de valor diferente das correntes achada anteriores; denominado assim um curto circuito, ou seja, o princípio da superposição, tendo como definição que a soma dos valores dessa nova corrente tem se do valor esperado, com um grau de erro, da corrente anterior.

Referências BIBLIOGRÁFICAS

1. Paul Tipler, Física Vol.3 - Eletricidade - 3ª ed., Editora Guanabara Koogan

S.A., Rio de Janeiro (1994).

2. Disponível em http://br.geocities.com acesso em 23 de abril de 2007.

3. Disponível em http://educar.sc.usp.br acesso em 23 de abril de 2007.

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