Relatorio - Experimento 3 e 4

Relatorio - Experimento 3 e 4

Sumário

Experimento 2: Ponte de Wheatstone

Experimento 3: Ponte de Wheatstone

Objetivos

  • Entender o funcionamento da Ponte de Wheatstone.

  • Determinar a resistência da carga variável para que a ponte esteja em equilíbrio.

Material Experimental

Fonte variável Instrutherm DC Power Supply FA-3030

Resistores: 100Ω, 150Ω e 330Ω.

Potenciômetro: 10KΩ Lin.

Multímetro: Minipa Digital Et-2082c

Protoboard: Minipa 2420 pinos, modelo MP-2420

Parte Prática

O circuito inicialmente proposto consistia em uma Ponte de Wheatstone composta por quatro resistores, sendo eles de 100Ω, 150Ω, 330Ω e um resistor linearmente variável de 10KΩ, juntamente com um multímetro em função de voltímetro, todo o sistema ligado a uma fonte de valor 1,5V.

Após montar o circuito citado em uma protoboard, a fonte foi ativada e com o potenciômetro ajustado para imprimir a resistência mínima para a qual foi projetado, à qual, ao ser aferida com o multímetro em função de ohmímetro foi de 10Ω, obtivemos o valor de +0,86V no equipamento de medição já instalado.

Após o potenciômetro foi cuidadosamente girado, de modo que o multímetro acusasse o equilíbrio da ponte, por meio do valor de 0V. Ao atingir o equilíbrio, utilizou-se o multímetro em função de ohmímetro para verificar a resistência exercida pelo potenciômetro neste momento, a qual resultou 493,2Ω.

Após a conclusão do experimento prático, passou-se para a fase de constatação dos valores, consistindo na análise teórica dos dados obtidos, tendo em vista a elaboração de uma margem lógica de erro, a qual definirá se os resultados obtidos foram satisfatórios ou não.

Iniciou-se a fase pelo estudo do arranjo da Ponte de Wheatstone, para aplicação na fórmula característica da mesma, sendo ela .

Dando seguimento, foram obtidos os seguintes dados.

Conclusão

Através de método prático, supervisionado pelo professor, foi possível obter os valores de resistência do sistema de modo a equilibrar o circuito, mantendo o DDP entro o centro dos dois “braços” nulo, tanto pelo método prático, quanto pelo teórico, obteve-se valores aceitáveis para este experimento, levando em conta a taxa de variação nominal dos resistores, que é de 5% em todos os casos, o resultado teve variação de 0,36% entre os dois métodos, comprovando a veracidade do resultado.

Experimento 4: Ponte de Wheatstone

Objetivos

  • Analisar os ramos da ponte de Wheatstone.

  • Determinar o valor aproximado da resistência não conhecida no circuito.

Material Experimental

Fonte variável Instrutherm DC Power Supply FA-3030.

Resistores: 100Ω, 150Ω e 330Ω.

Potenciômetro: 10K Lin.

Multímetro: Minipa Digital Et-2082c.

Protoboard: Minipa 2420 pinos, modelo MP-2420.

Parte prática

Iniciamos o experimento com a proposta de utilizar a ponte de Wheatstone para identificar resistências desconhecida no sistema, utilizando um potenciômetro e a equação característica da mesma. Uma ponte foi montada em uma protoboard contendo três resistores e um potenciômetro linear, sendo que um dos resistores não tem o valor conhecido.

Iniciamos o experimento ativando a fonte e verificando a tensão central com o auxílio do multímetro em função voltímetro, sendo que o potenciômetro estava ajustado se forma a exercer a menor resistência possível, o resultado obtido foi de +0,76V.

O potenciômetro foi deslocado na direção horária levemente até que o valor registrado no instrumento de medição atingisse 0V, ao alcançar este valor, a fonte foi desativada e o potenciômetro foi removido do circuito e com o auxílio do multímetro em função ohmímetro, aferiu-se o valor de 147,8Ω, logo já é possível determinar o valor da resistência desconhecida, através da fórmula:

Uma nova resistência foi colocada no lugar de , a qual gerou um DDP de 0,81V no centro, com o potenciômetro em sua menor resistividade. Rotacionando-se o potenciômetro obteve-se um valor zero no voltímetro quando o potenciômetro estava imprimindo 223,6Ω de resistência no circuito, passamos então para a fórmula:

Com uma nova carga em , mediu-se uma diferença de potencial de 0,86V, com o mínimo de resistência por parte de e ao equilibrar a ponte, a resistência estava em 497,2Ω. Passou-se a formula:

Conclusão

A partir do experimento proposto pelo professor responsável, pode-se definir as resistências desconhecidas, utilizando-se da fórmula usual para tal fim. Ao decorrer do experimento, para melhor fixação do conteúdo abordado, foi proposta a utilização de três resistências diferentes no experimento, gerando consequentemente três resultados diferentes. Segundo análise de margem de erro, os valores obtidos estão dentro das expectativas para os respectivos resistores, sendo que a variação média dos valores permaneceu em 0,85% em relação aos valores nominais dos resistores, sendo eles 100Ω, 150Ω e 330Ω respectivamente.

Bibliografia

Capuano, F. G., & Marino, M. A. (2009). Laboratório de Eletricidade e Eletrônica (24ª Edição ed.). Érica.

Gussow, M. (2009). Eletricidade Básica (2ª Edição ed.). (J. L. Nascimento, Trad.) Porto Alegre: Bookman.

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