Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO – UFMA CENTRO DE CIÊNCIAS SOCIAIS, SAÚDE E TECNOLOGIA – CCSST CURSO DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS DISCIPLINA: FÍSICA EXPERIMENTAL III DOCENTE: RICARDO LIMA DISCENTE: YASMIM MENEZES DO NASCIMENTO DATA: 08 DE JULHO DE 2021 AULA 04 - COMPORTAMENTO DA CORRENTE NA ASSOCIAÇÃO EM PARALELO IMPERATRIZ 2021 2 YASMIM MENEZES DO NASCIMENTO AULA 04 - COMPORTAMENTO DA CORRENTE NA ASSOCIAÇÃO EM PARALELO IMPERATRIZ 2021 Trabalho destinado para obtenção de nota Parcial, referente à disciplina de Física III apresentado ao Professor Ricardo Lima. 3 1. INTRODUÇÃO É conhecido como um circuito paralelo um circuito composto exclusivamente por componentes elétricos ou eletrônicos conectados em paralelo (de conexão em paralelo, que é o mesmo que associação em paralelo ou ligação em paralelo). É uma das formas básicas de se conectar componentes eletrônicos. A nomeação descreve o método como os componentes são conectados. Em geral, é o tipo de ligação mais utilizada em instalações elétricas residenciais e industriais pois permite que cada componente seja ligado independente no circuito. Desta forma, este tipo de circuito proporciona maior autonomia quanto as ligações elétricas, facilitando inclusive manutenções futuras. Imagem 1: Exemplo de ligação paralela utilizando resistores As grandezas que podem ser medidas neste circuito são R, a resistência elétrica (medida em ohms (Ω)); I, a corrente elétrica (medida em ampères (A), ou coulombs por segundo); e V, a tensão elétrica, (medida em volts (V), ou joules por coulomb). A tensão é a mesma através de qualquer um dos componentes que estejam conectados em paralelo. Gustavo Robert Kirchhoff (1824-1887), físico alemão natural de Königsberg, leste da Prússia, estudou na universidade Königsberg onde foi discípulo de Neumann nessa época começou a estudar eletromagnetismo. Em 1845 Kirchhoff enunciou as leis que levam seu nome e que permitem o cálculo da corrente, tensão e resistência de um circuito elétrico. No Circuito em paralelo os resistores são ligados um do lado do outro, de forma que todos os resistores fiquem submetidos à mesma diferença de potencial, onde a corrente elétrica total, que circula por este tipo de circuito, é igual a soma da corrente elétrica que atravessa cada um dos resistores, e o valor da resistência equivalente desse tipo de circuito elétrico é sempre https://pt.wikipedia.org/wiki/Componente_el%C3%A9trico https://pt.wikipedia.org/wiki/Componente_eletr%C3%B4nico https://pt.wikipedia.org/wiki/Resistor https://pt.wikipedia.org/wiki/Grandeza https://pt.wikipedia.org/wiki/Resist%C3%AAncia_el%C3%A9trica https://pt.wikipedia.org/wiki/Ohm https://pt.wikipedia.org/wiki/Corrente_el%C3%A9trica https://pt.wikipedia.org/wiki/Amp%C3%A8re https://pt.wikipedia.org/wiki/Coulomb https://pt.wikipedia.org/wiki/Segundo https://pt.wikipedia.org/wiki/Tens%C3%A3o_el%C3%A9trica https://pt.wikipedia.org/wiki/Volt https://pt.wikipedia.org/wiki/Joule https://pt.wikipedia.org/wiki/Coulomb https://pt.wikipedia.org/wiki/Tens%C3%A3o_el%C3%A9trica 4 menor do que o valor de qualquer uma das resistências que compõem o circuito, ou seja, em representação pela equação: 𝟏 𝐑𝐞𝐪 = 𝟏 𝐑𝟏 + 𝟏 𝐑𝟐 + 𝟏 𝐑𝟑 . Figura 2: Esquemas de circuitos ligados em paralelo. A ligação paralela, que também é conhecida como circuito paralelo, é um circuito composto somente por componentes elétricos ou eletrônicos ligados em paralelo, ou seja, possuem dois pontos em comum, sendo que a corrente elétrica se divide proporcionalmente ao valor de cada componente. Na associação em paralelo, todos os resistores são ligados aos mesmos terminais da fonte de tensão (bateria, pilha ou tomada elétrica). A figura abaixo ilustra uma associação em paralelo com três resistores. Figura 3: Associação em paralelo com três resistores. 5 Um dos terminais de cada resistor está ligado ao polo positivo da bateria e o outro terminal está ligado ao polo negativo, ou seja, todos os resistores estão ligados aos mesmos pontos e, portanto, à mesma ddp. As instalações elétricas residenciais são feitas dessa forma. Todas as lâmpadas estão ligadas em paralelo, ou seja, ligadas à mesma ddp de 110 V ou 220 V, dependendo da ddp da rede elétrica. Assim, temos que: Na associação em paralelo de resistores, a ddp é a mesma para cada um dos resistores. A maioria das residências recebe três fios da rede de energia elétrica, dois desses fios correspondentes às fases e um ao neutro. Na instalação elétrica, os equipamentos são projetados para serem ligados entre uma fase e o neutro (uma lâmpada em 110 V, por exemplo) ou entre duas fases (um chuveiro em 220 V, por exemplo). Na associação de resistores em paralelo, a intensidade da corrente elétrica fornecida pela bateria varia em função da quantidade de resistores associados e da resistência de cada um deles. A intensidade total da corrente é dada pela soma das intensidades das correntes elétricas dos resistores. Nessa associação, os resistores encontram-se ligados ao mesmo potencial elétrico, no entanto, a corrente elétrica que atravessa cada resistor pode ser diferente, caso os resistores tenham resistências elétricas diferentes. Figura 4: Associação em paralelo, com corrente elétrica dividida entre os diferentes ramos do circuito. A associação em paralelo é obtida quando os resistores são ligados de modo que a corrente elétrica se divide ao passar por eles. Nesse tipo de associação, a resistência elétrica 6 equivalente será sempre menor do que a menor das resistências. Para calcularmos a resistência equivalente na associação de resistores em paralelo, fazemos a soma do inverso das resistências individuais: Para o caso em que se deseja calcular a resistência de somente dois resistores em paralelo, é possível fazê-lo por meio do produto pela soma das resistências individuais. Confira: Outro caso específico, é aquele em que N resistores idênticos encontram-se ligados em paralelo. Nesse caso, para calcularmos a resistência equivalente do circuito, basta que se dívida o valor da resistência individual pelo número de resistores: Portanto, na ligação em paralelo, a corrente elétrica divide-se de acordo com a resistência elétrica de cada ramo; Nessa ligação a resistência equivalente é menor que a menor das resistências; Quando a ligação está em paralelo, todos os resistores encontram-se ligados sob o mesmo potencial elétrico. Figura 5: Equações de associação em paralelo 7 2. OBJETIVO O devido experimento, tem como objetivo de analisar o comportamento da corrente elétrica em uma associação em paralelo. 3. MATERIAIS E MÉTODOS 3.1 MATERIAIS ➢ Multímetro digital; ➢ Pontas de prova; ➢ Fios condutores; ➢ Garras jacaré; ➢ Circuito elétrico; ➢ Três lâmpadas; 3.2 MÉTODOS ASSOCIAÇÃO EM PARALELO • Inicialmente, para realizar a medida de tensão fez-se uso de um multímetro, em um circuito elétrico com três lâmpadas, onde a conexão estava posta em paralelo; Imagem 1: Circuito elétrico. 8 • Em seguida, ligou-se um fio de condução para a ilha de conexão onde foi distribuído de condutores para um lado das lâmpadas A, B e C; nota-se que do polo negativo do circuito segue um fio de condução para a chave tripolar. • Logo após, os fios condutores do lado oposto das lâmpadas A, B e C foram ligadas ao polo positivo do circuito, visando com que, ocorresse a configuração de uma associação em paralelo; • Dessa forma, a chave tripolar foi selecionada para a lâmpada 3 fazendo com que se ligasse as lâmpadas 1 e 2, fazendo com que as respectivas chaves e as três lâmpadas estivessem ligadas ao mesmo tempo. • Novamente com o auxílio de um multímetro mediu-se a corrente de entrada quealimenta todas as lâmpadas; retirou-se o fio azul do número 1 e da ilha de conexão, substituindo a função do uso do amperímetro pelo multímetro. Imagem 2: Medição de corrente com uso do multímetro. • Logo em seguida, fez-se a ligação em série no circuito, com as pontas de provas e garras de jacaré nas pontas, onde se obteve a leitura do multímetro foi 0,78A com a configuração para medir até 10A; 9 Imagem 3: Sequência da Associação do Circuito. • Portanto, para medir as correntes das lâmpadas realizou-se a associação em série, onde o fio preto encontra-se conectado ao polo negativo e o fio vermelho no polo positivo. Assim, obteve-se nas lâmpadas as seguintes leituras das correntes: A = 0,23, B = 0,38, C = 0,19; 4. CONCLUSÃO Podemos observar que cada lâmpada consome correntes diferentes, onde a lâmpada B possui uma luminosidade maior que A e C. Portanto, a carga se conserva e a corrente de entrada será distribuída entre os elementos do circuito, ou seja, a corrente elétrica que passa pelas lâmpadas tem a mesma respectivas intensidades sendo elas: i1, i2 e i3. Dessa maneira, a intensidade i da corrente elétrica fornecida pela fonte é: i = i1+i2+i3 a soma das correntes é 0,8. Ou seja, a soma das correntes é a mesma da corrente inicial que alimenta todo o sistema. 10 REFERÊNCIAS [1] MATTEDE, H. Mundo Elétrica. Ligação em serie ou ligação em paralelo. Disponível em: <https://www.mundodaeletrica.com.br/ligacao-em-serie-ou-ligacao-em-paralelo/>Acessado em: 08 de JULHO de 2021. [2] PLANETA BIOLOGIA. Associação de resistores mista, em paralelo e em série. Disponível em: <https://planetabiologia.com/associacao-de-resistores-mista-em-paralelo-e- em-serie/> Acessado em: 08 de JULHO de 2021. [3] TEIXEIRA, M, M. Mundo Educação. Associação de resistores em paralelo. Disponível em: <https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/associacao-resistores-paralelo.htm> Acessado em: 08 de JULHO de 2021. [4] UFSC. Eletrodinâmica. Curso física Segundo ano. Disponível em: <http://relle.ufsc.br/moodle/course/view.php?id=59> Acessado em: 08 de JULHO de 2021. [5] HELERBROCK, R. Brasil Escola. Associação de Resistores. Disponível em: <https://brasilescola.uol.com.br/fisica/associacao-resistores.htm > Acessado em: 08 de JULHO de 2021. https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/associacao-resistores-paralelo.htm http://relle.ufsc.br/moodle/course/view.php?id=59
Compartilhar