Prática 1 - Laboratório de Eletrotécnica

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Universidade Federal do Ceará – UFC 
Centro de Tecnologia 
Disciplina de Laboratório de Eletrotécnica 
Semestre 2020.2 
 
 
 
 
 
 
 
PRÁTICA 01 
INTRODUÇÃO AO USO DE SIMULADORES 
 
 
 
 
 
Dominick Marques de Lima (400222) 
Gabriela Oliveira Sousa (412585) 
Maria Mariana Silva Santos (417287) 
 
Curso: Engenharia Química 
Turma: 14 
Professor: Diego de Sousa Madeira 
 
 
 
 
 
FORTALEZA 
14/12/2020 
 
1. Objetivos 
Montar circuitos elétricos a partir de dois simuladores, obter valores de tensão, 
corrente e potência e decidir o simulador de preferência para trabalhos futuros. 
 
2. Introdução 
Os softwares de modelagem e simulação são umas das alternativas para auxiliar 
o aprendizado a respeito dos conceitos básicos de eletricidade e da interpretação gráfica 
de circuitos elétricos. O objetivo da disciplina de Eletrotécnica é fazer com que o aluno 
desenvolva habilidades para realizar instalações elétricas prediais. Logo, atividades 
práticas são essenciais para a melhor assimilação do conteúdo. Entretanto, dada a crise 
sanitária e de saúde atual, os simuladores têm sido uma das melhores ferramentas para 
proporcionar o conhecimento prático oferecido pelas disciplinas laboratoriais. 
 Nesta prática, serão apresentados dois simuladores. O primeiro, ​Eletric Circuit 
Studio​, é um aplicativo ambientado para o sistema operacional Android e possui a 
vantagem de ser mais prático, pois os resultados de medidas de tensão e de corrente são 
mais rápidos e claros. O segundo, ​Multisim Live​, é um software desenvolvido pela 
National Instruments ©, ​que pode ser aberto pelo navegador de um computador e, por 
esse motivo, oferece uma melhor visualização, principalmente em circuitos maiores e 
com mais elementos. Esse programa possui uma interface mais organizada, tornando a 
montagem do circuito mais rápida e intuitiva. 
Nesta prática, aprenderemos a montar um circuito com queda de tensão aplicada 
por um transformador e a obter valores de tensão e corrente com os instrumentos 
voltímetro e amperímetro. Por motivos de aprendizagem, serão utilizados os dois 
simuladores. Nas práticas futuras, será escolhido somente um, aquele que mais se 
adequar ao assunto e às atividades propostas. 
 
 
3. Procedimento 
Os procedimentos propostos consistem em montar circuitos muito semelhantes 
em 2 diferentes simuladores: um aplicativo móvel para Android (Electric Circuit 
Studio) e uma plataforma online (Multsim Live). Ambos os procedimentos se dão por 
uma fonte de tensão senoidal (220V e 60Hz), um transformador e um resistor (12Ω) 
dispostos em paralelo, seguido do aterramento e adição de um voltímetro e um 
amperímetro. 
Referente às diferenças entre os dois procedimentos, pode-se inferir que 
configuração do transformador é totalmente diferente, se dando no primeiro caso pela 
edição dos valores de indutância secundária e fator de acoplamento, enquanto no 
segundo é pelo número de espiras no primário e número de espiras no secundário. 
Também nota-se uma divergência em relação ao aterramento, onde no primeiro caso só 
é necessário 1, enquanto no segundo são feitos 2 aterramentos. Ademais, vê-se uma 
clara diferença no uso do voltímetro e amperímetro, pois no Electric Circuit Studio 
vê-se uma maior semelhança com a realidade onde o voltímetro deve ser posto em 
paralelo e o amperímetro deve ser posto em série (tendo até mesmo que retirar parte do 
fio para o acoplamento do amperímetro), enquanto no Multisim Live essas medições 
são feitas por pontas de prova de tensão e de corrente. 
Ambos os métodos se mostraram simples e eficientes, mas nossa equipe teve 
uma leve preferência pelo Electric Circuit Studio, pois este retorna os valores com 
maior exatidão pela opção “Run and Show All” enquanto o Multisim Live mostra 
resultados que mudam constantemente, então para fins práticos de devolução de 
resultados da disciplina o aplicativo para Android foi escolhido. 
 
Segue abaixo os links do drive para as gravações de tela nas quais foram feitos 
os dois procedimentos explicados acima: 
Electric Circuit Studio: 
https://drive.google.com/file/d/1gkpnunL8rs_CuBD4sOKwiPUPYqdxh6iu/view?usp=d
rivesdk 
Multisim Live: 
https://drive.google.com/file/d/1h0af52wfBHpF5trm1ppIYRYIZ4dVacgB/view?usp=dr
ivesdk 
 
Obs.: Ambos os vídeos foram upados no Drive do e-mail institucional de uma das 
participantes da equipe, o e-mail do professor disponível no SIGAA 
(​dmadeira@dee.ufc.br​) ​foi adicionado como leitor para ter acesso direto ao vídeo sem 
https://drive.google.com/file/d/1gkpnunL8rs_CuBD4sOKwiPUPYqdxh6iu/view?usp=drivesdk
https://drive.google.com/file/d/1gkpnunL8rs_CuBD4sOKwiPUPYqdxh6iu/view?usp=drivesdk
https://drive.google.com/file/d/1h0af52wfBHpF5trm1ppIYRYIZ4dVacgB/view?usp=drivesdk
https://drive.google.com/file/d/1h0af52wfBHpF5trm1ppIYRYIZ4dVacgB/view?usp=drivesdk
mailto:dmadeira@dee.ufc.br
a necessidade de pedido de permissão para acesso, pois o domínio @alu.ufc.br não 
permite a disponibilização do arquivo para outros domínios. 
 
4. Praticando com o simulador Electric Circuit Studio 
4.1. Monte o circuito da Figura 4.1 (a), onde a tensão V1 é de 220 V eficazes, 60 Hz e 
o transformador é para 220/10 V. Preencha a Tabela 4.1 com os valores medidos de 
tensão e corrente. Demonstre as medidas através de “prints” da tela. 
 
Figura 4.1 (a) 
A Figura 4.2 (b) mostra o circuito construído e os valores de medidos de tensão 
e corrente. A amplitude (tensão de pico) utilizada foi de 311 V, que equivale à tensão 
efetiva 220 V. A indutância secundária (L2) do transformador foi calculada da seguinte 
maneira, sendo V1 = 220 V, V2 = 10 V e L1 = 1H : 
2 L1, sendo a L = a2 = V 1
V 2 
2 L1 H L2L = ( )V 1
V 2 2 = ( )10 V220 V
2 · 1 
2 0, 02066 HL = 0 
 
Figura 4.2b 
 
A potência foi calculada da seguinte forma, sendo P (W) a potência, I (A) a 
corrente e R (Ω) a resistência. 
 I 20 Ω) 0, 94 A)P = R 2 = ( * ( 4 2 
, 8 WP = 4 8 
Tabela 4.1 
 
Tensão no secundário (V) 9,89 
Corrente no secundário (A) 0,494 
Potência no secundário (W) 4,88 
A título de curiosidade, se calcularmos, pela 1° Lei de Ohm, a corrente teórica 
(It) no secundário do transformador, da tensão secundária teórica Vt = 10 V e a 
resistência R = 20 Ω, temos: 
t t , A ou 500 mA.I = R
V t = 20 Ω
10 V → I = 0 5 
Calculando o erro relativo entre o valor de corrente obtido na simulação e o 
teórico, temos: 
rro (I) 00% 00% rro (I) , % E = It
I − It| | · 1 = 500 mA
494 mA − 500 mA| | · 1 → E = 1 2 
Calculando o mesmo erro para o valor de tensão: 
rro (V ) 00% 00% rro (V ) , % E = V t
V − V t| | · 1 = 10 V
9,89 V − 10 V| | · 1 → E = 1 1 
Percebe-se que os erros relativos, em torno de 1%, são muito baixos. Isso 
demonstra que os simuladores são confiáveis ao reproduzir as características de 
circuitos reais. 
 
4.2. Escolha uma lâmpada em MISC (onde também é possível selecionar 
voltímetro e amperímetro), monte o circuito da Figura 4.2 e meça tensão e 
corrente. O secundário do transformador deve ter 5 V eficaz, portanto, dimensione 
L2 (L1 = 1 H e a tensão no primário é de 220 V eficaz). Além disso, clique na 
lâmpada, vá em PROPERTIES e altere VOLTAGE para 5 V. Por fim, simule 
clicando em RUN, clique no LED e depois em SHOW (ícone vizinho a 
PROPERTIES). Preencha a Tabela 4.2. Demonstreas medidas através de “prints” 
da tela. Obs: a potência deverá ser calculada, a partir das medições realizadas! 
 
Figura 4.2 (a) 
A Figura 4.2 (b) mostra o circuito construído e os valores medidos de tensão e 
corrente. A amplitude (tensão de pico) utilizada foi de 311 V, que equivale à tensão 
eficaz de 220 V. A indutância secundária (L2) do transformador foi calculada da 
seguinte maneira, sendo V1 = 220 V, V2 = 5 V e L1 = 1H : 
2 L1 HL = ( )V 1
V 2 2 = ( )5 V220 V
2 · 1 
2 0, 00517 HL = 0 
 
 
Figura 4.2 (b) 
A potência no secundário foi calculada da seguinte forma, sendo P (W) a 
potência, I (A) a corrente e U (V) a tensão. 
4, 5 V ) 0, 495 A)P = U * I = ( 9 * ( 0 
, 4 WP = 0 2 
 
Tabela 4.2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tensão no secundário (V) 4,95 
Corrente no secundário (A) 0,0495 
Potência no secundário (W) 0,24 
 
5. Praticando com o simulador Multisim Live 
5.1. Monte o circuito da Figura 5.1, onde a tensão V1 é de 220 V eficazes, 60 Hz e o 
transformador é para 220/10 V e preencha a Tabela 5.1 com os valores medidos de 
tensão e corrente. Demonstre as medidas através de “prints” da tela. 
 
Figura 5.1 (a) 
Dados: 
Tensão no primário: Vp = 220 V 
Tensão no secundário: Vs = 10 V 
 ( )Ns
Np = ( )V s
V p 
 ( )Ns
Np = ( )10 V
220 V 
 ( )Ns
Np = 22 
Logo, a proporção a ser mantida entre o número de espiras é 22. 
 
Figura 5.1 (b) 
 
Tabela 5.1 
 
 
Tensão no Primário (V) 220 
Tensão no Secundário (V) 10 
Corrente no Secundário (A) 0,500 
5.2. Para o exercício seguinte, será utilizada uma lâmpada disponível na 
ferramenta, ao colocá-la, esta estará desconfigurada, ao clicar nela, aparecerão os 
seguintes parâmetros no lado direito: MAXIMUM RATED VOLTAGE, 
MAXIMUM RATED POWER e BURNOUT VOLTAGE. Altere o MAXIMUM 
RATED VOLTAGE para 10V, para o MAXIMUM RATED POWER, escolha uma 
das opções (60W, 100W, 150W e 200W), que são as configurações das lâmpadas 
existentes no laboratório. Para o BURNOUT VOLTAGE é colocado 400V. 
Demonstre as medidas através de “prints” da tela. Obs: a potência deverá ser 
calculada, a partir das medições realizadas! 
 
Figura 5.2 (a) 
A Figura 4.4 (b) mostra o circuito construído e os valores de medidos de tensão 
e corrente. A tensão eficaz da fonte de tensão senoidal é de 220 V. No transformador, a 
razão entre o número de voltas em cada enrolamento do primário e do secundário é 
calculada na seguinte forma, sendo Np (número de voltas no primário), Ns (número de 
voltas no secundário), Vp (tensão no primário) = 220 V e Vs (tensão no secundário) = 
10 V: 
 ( )Ns
Np = ( )V s
V p 
 ( )Ns
Np = ( )10 V
220 V 
 ( )Ns
Np = 22 
Assim, utiliza-se o valor dessa razão (22) como parâmetro do transformador. Em 
relação à lâmpada, foi escolhida, como potência nominal máxima (Maximum Rated 
Power), 150 W. 
 
Figura 5.2. (b) 
A potência no secundário foi calculada da seguinte forma, sendo P (W) a 
potência, I (A) a corrente e U (V) a tensão. 
10 V ) 15 A)P = U * I = ( * ( 
50 WP = 1 
Tabela 5.2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tensão no secundário (V) 10 
Corrente no secundário (A) 15 
Potência no secundário (W) 150 
6. Conclusão 
Ao final desta prática, percebe-se que os simuladores permitem a montagem de 
circuitos de forma rápida, intuitiva e gratuita, já que não é preciso ter em mãos todos os 
materiais físicos de construção e medida como a fonte, o transformador, os fios para 
conectar os elementos do circuito, etc. 
Constata-se, ainda, que os medidores de tensão e corrente retornam valores 
próximos aos valores teóricos, caso esses fossem calculados pelas Leis de Ohm, e 
indicando que os programas são, de fato, capazes de reproduzir circuitos elétricos reais 
com uma precisão satisfatória. 
 
 
7. Bibliografia 
DORNELES, Pedro F.T.; ARAÚJO, Ives S.; VEIT, Eliane A. ​Simulação e modelagem 
computacionais no auxílio à aprendizagem significativa de conceitos básicos de 
eletricidade: parte I - circuitos elétricos simples. ​Scielo​, 2006. Disponível em: 
<​https://www.scielo.br/scielo.php?pid=S1806-11172006000400011&script=sci_arttext
>. Acesso em: 10 de dezembro de 2020, às 10:42. 
Manual Prática n° 1 - Introdução ao uso de simuladores. Fortaleza, UFC. 
 
https://www.scielo.br/scielo.php?pid=S1806-11172006000400011&script=sci_arttext