relatorio 5 1-RESISTENCIA INTERNA DE FONTES

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE 
CENTRO DE ENGENHARIA MECANICA 
CURSO DE GRADUAÇAÕ EM ENGENHARIA MECANICA 
 
 
 
 
 
RESISTÊNCIA INTERNA DE FONTES 
 
 
 
 
RESISTÊNCIA INTERNA DE FONTES 
 
 
 
 
 
Campina Grande 
2022 
Procedimento experimental –Fontes e suas resistências internas 
 
 
1. Qual é a diferença fundamental entre uma fonte de tensão ideal e uma fonte 
de tensão real? Podemos esperar que um voltímetro ligado aos terminais de 
uma fonte de tensão nos dê o valor da força eletromotriz desta fonte? 
Explique. 
 
 Um circuito pode possuir duas fontes de corrente, a saber: fonte de tensão 
ideal e fonte de tensão real. A diferença entre elas se dá pelo fato de que na fonte 
de tensão ideal, podemos ver que a potência que a mesma pode fornecer a uma 
carga é ilimitada para resistências decrescentes, já uma fonte de tensão real não 
alimenta qualquer carga, uma fonte de tensão real não alimenta qualquer carga, 
pois a potência que a mesma fornece é limitada pela sua resistência interna. A 
ddp, é um dos dados necessários para o cálculo da força eletromotriz de uma fonte. 
Sendo assim, a carga elétrica que foi separada cria uma diferença de potencial 
elétrico que pode ser medida com um voltímetro entre os terminais do circuito 
elétrico. Logo, não seria possível determinar diretamente a força eletromotriz com 
o uso de um voltímetro, porém o mesmo pode ser utilizado para medir a ddp que 
será de suma importância para o cálculo da força eletromotriz. 
 
2. Suponha que ligamos um voltímetro aos terminais de uma fonte de tensão. 
Se a resistência interna do voltímetro for da ordem de grandeza da 
resistência interna da fonte, podemos esperar uma leitura correta da força 
eletromotriz? Explique. De que maneira a resistência do voltímetro influi na 
precisão da medida da força eletromotriz de uma fonte de tensão? 
 Se quiséssemos determinar a força eletromotriz de uma fonte, o caminho mais 
imediato seria ligarmos um voltímetro aos terminais desta fonte. No entanto, os 
voltímetros possuem também uma resistência interna Rv. Portanto, ao ligarmos um 
voltímetro a uma fonte de tensão, não estaremos mais medindo a sua força eletromotriz. 
A resistência do voltímetro influi na precisão da medida da força eletromotriz, de forma 
que, quanto menor for Ri/RV (quanto maior for a resistência do voltímetro em relação à 
resistência da fonte), mais o valor da tensão medida aproximasse do valor da f.e.m e mais 
precisa torna-se a medição de E. 
 
3. Uma pilha grande e uma pilha pequena são constituídas dos mesmos 
materiais e são utilizados os mesmos processos químicos. O que podemos 
esperar quanto às suas forças eletromotrizes? E quanto às suas resistências 
internas? 
 
A força eletromotriz é a energia potencial por unidade de carga elétrica produzida 
por geradores elétricos, como baterias ou pilhas. Ela é o potencial elétrico, medido 
em Volts, fornecido por um gerador, como uma bateria, para um circuito ou 
dispositivo elétrico. Logo, o que pode se esperar quanto as suas forças 
eletromotrizes é a ddp dos seus valores serem de potenciais diferentes. A 
resistência interna de uma pilha se dá através do desempenho e o tempo de vida 
da bateria. Dessa forma, o que podemos esperar acerca da resistência interna de 
cada uma delas é a diferença de potencial, sendo aquela que tiver uma maior 
potência mais resistente e com maior vida útil 
 
4. Suponha que um aparelho só funciona bem se a tensão de alimentação for 20 
V. A resistência interna deste aparelho é 2 Ohm. Qual deve ser a força 
eletromotriz mínima de uma fonte, de resistência interna igual a 15 Ohms, 
para que a mesma alimente o aparelho da forma desejada? 
 
𝑉 = 𝐸 − 𝑅𝑖 
∙ 𝐼 
20 = 𝐸 − 15 ∙ 2 
20 = 𝐸 − 15 ∙ 2 
20 + 30 = 𝐸 − 30 + 30 
𝐸 = 5 V 
 
5. A curva característica de um gerador é apresentada abaixo. Determine: 
 
 
a) a f.e.m do gerador 
 
E = 4V 
b) a intensidade de corrente de curto-circuito 
I = 5A 
 
c) a resistência interna do gerador 
𝑉 = 𝐸 − 𝑅𝑖∙ 𝐼 → 0 = 𝐸 − 𝑅𝑖∙ 𝐼 → 𝐼 =
𝐸
𝑅𝐼
 
 
5 =
4
𝑅𝐼
 
 
𝑅𝑖 = 0,8𝛺 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Introdução 
O experimento tem como principal objetivo analisar e testar alguns conceitos 
básicos de fontes de tensão, verificando como uma fonte de tensão reage quando varia a 
carga ligada a ela. 
1.0 Material utilizado 
 
 Multímetro analógico, 
 Miliamperímetros 100mA e 200mA DC, 
 Painel com plugs para conexão de circuitos (bancada), 
 Duas pilhas em soquete (pequena e grande), 
 Potenciômetro 10 ohms e cabos. 
 
3.0 montagem original 
 
 
4.0Procedimentos e analises 
 
4.1 Procedimentos 
Monte o circuito como mostrado da figura da seção anterior, utilizando uma pilha 
pequena como fonte (E = 1,5V). O potenciômetro P (100 Ω) deve estar inicialmente na 
posição de resistência máxima. Utilize amperímetro de 100mA ou 200 mA 
Em seguida girando cuidadosamente o potenciômetro P, varie a corrente no 
circuito de modo a obter 10 medidas a intervalos iguais. Anote os valores de V e I para 
cada medida obtida. Os dados coletados foram devidamente anotados na tabela abaixo. 
4.2 Analises 
Tabela I - para pilha grande 
I(mA) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 
V(V) 1,560 1,460 1,420 1,360 1,300 1,250 1,182 1,120 1,065 0,990 
 
 
 
Tabela II – Pilha pequena 
 
I(mA) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 
V(V) 1,460 1,420 1,380 1,340 1,300 1,250 1,225 1,180 1,140 1,100 
 
Após os dados coletados nas tabelas I e II, podemos traçar em um gráfico as 
curvas de V x I de resistores mesmo valor nominal, onde podemos ver na figura 2, onde 
o gráfico representa V x I, ou seja, as pilhas. 
Com isso, temos os valores obtidos das curvas, onde podemos determinar as 
características de cada resistor, nesse caso a inclinação do gráfico resultante. 
 
 
 
Usando a partir do resistor maior, a reta característica (pilha grande) foi utilizada 
para iniciar os cálculos da tangente, de acordo com a formula abaixo. 
 
𝑇𝑔𝜃 =
(𝑉2−𝑉1)
(𝐼2−𝐼1)
 → 𝑇𝑔𝜃 =
(1,560−0,990)
(100−10)
 → 𝑇𝑔𝜃 = 0,063𝛺 
 
Depois usamos a seguinte equação para obtermos o valor do resistor da curva 
onde está nomeada pilha grande. 
 
𝑉 = 𝐸 − 𝑅𝑖𝑥 𝐼 → 𝑉 = 1,5 − (0,063 𝑥 100) → 𝑉 = 0,87 𝑉 
 
Os mesmos procedimentos foram realizados também para a outra curva que ao 
realizá-los obtém o seguinte resultado: 
 
𝑇𝑔𝛼 = 0,004 𝛺 e 𝑉 = 1,1 𝑉 
 
 
Com os dados coletados podemos colocar em desvio percentual na tabela III 
abaixo: 
 
 
 
Tabela III 
Pilhas Valor esperado Valor médio Desvio percentual 
Grande 1,5 V 1,56 V 4% 
Pequena 1,5 V 1,46 V 2,6% 
 
 
 
 
 
4.3 Dados coletados 
 
A resistência interna vai ser menor para a pilha grande, pois a, pois utilizando a 
ande, pois, utilizando a seguinte equação: R=P.L/A, podemos ver que quanto maior a 
área da seção reta, menor será a resistência. Por isso que a pilha grande tem menor 
resistência interna. 
Fisicamente, isso significa que se elas são fisicamente, feitas pelo mesmo 
material e utilizam os mesmos processos químicos, as forças utilizam os mesmos 
processos químicos, as forças eletromotrizes serão iguais, mas as suas resistências 
internas serão diferentes 
 
 
5.0 Conclusão 
 
 Apartir da analise do grafico podemos ver que a fuçaão que define as pilhas 
dadas esta dentro da meta estabelecida e aceitavel, a se basear na teoria, a montagem 
para o tipo de circuito e jusante sabendo que apartir de um ponto de carga, a mesma 
percorre toso o trecho do circuito, 
 Apartir da formula dada anteriormente de erro percentual, calculamos o erro 
percentual ou o desvio, apartir dos valores esperados e os valores lidos, apartir disto 
chegamos a um desvio onde a pilha grande teve um desvio de 4% e a pilha pequena 
um desvio de 2.6%.