Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
1 Laboratório de Física Experimental 3 - Experimento 6 Período: 2022-1 Roteiro para experiências de laboratório AULA 1: Código de cores e associação de resistores Alunos: 1- Johnatan Ferreira da Silva 2- Grazieli da Cruz 3- _____________________________________________________ Data: 07 / 07 / 2022 Objetivos: - Conhecer os diversos tipos de resistores. - Entender e praticar código de cores em resistores. - Efetuar medidas de resistência elétrica com ohmímetro Material experimental: - 5 resistores diversos - 1 Matriz de contatos - 1 multímetro Parte 1: Conhecendo os resistores Componente cuja função é dificultar, ou seja, limitar o fluxo de elétrons num condutor, mantendo sob controle a corrente elétrica que é dissipada sob forma de calor. Este componente também é chamado de resistência e os símbolos mas comumente encontrado nos diagramas, estão logo abaixo. Seus valores são dados em OHM (Ω). ou Também foi necessário criar meios de se representar valores de resistores muito baixos ou altos. Microhm (µΩ) = 0,000.001Ω ou 1 x 10-6 Ω Miliohm (mΩ) = 0,001Ω ou 1 x 10-3 Ω Ohm (Ω) = 1 Ω Quilohm (KΩ) = 1.000 Ω ou 1KΩ Megohm (MΩ) = 1.000.000 Ω ou 1MΩ Podemos encontrar resistores feitos de vários formatos e tamanhos diferentes. Também podemos encontrar resistores feitos de fio, carvão e etc. Abaixo algumas figuras de resistores com valores fixos, ou seja, os valores são o lido em seu corpo. 20Ω 2,2Ω 1KΩ 2 Tabela de código de cores Alguns fabricantes de resistores adotaram uma codificação especial para informar valores nos novos resistores de filme. No desenho abaixo, os resistores apresentam três faixas de cores para leitura do seu valor ôhmico e mais uma para indicar a tolerância. A cor que é pintada o corpo do componente, se refere ao tipo de resistor de filme. Note que um dos resistores, que é de precisão, tem 5 faixas para identificar o seu valor e mais uma faixa, destacada e mais larga, para indicar o coeficiente de temperatura. Filme de carbono (CR) BEGE Filme metálico (SRF) VERDE CLARO Filme vítreo metalizado (Metal Glazed) (VR) AZUL Filme metálico (MR) [ PRECISÃO ] VERDE ESCURO A B C D E F ------- ( Veja na tabela abaixo ) A cor, que é pintada o corpo dos resistores, ao lado, determina as diversas modalidades. Resistor de filme de carbono (CR), tem o corpo pintado de cor bege; resistor de filme metálico (SFR), tem o corpo pintado de cor verde claro; resistor de filme vítreo metalizado (Metal Glazed (VR)), tem a cor azul; e o de filme metálico (MR) [PRECISÃO] é verde escuro. A = 1º digito B = 2º digito C = 3º digito D = multiplicador E = tolerância (%) F = coef. temp. prata - - - 0,01 10 - dourado - - - 0,1 5 - preto 0 0 0 100 - - marrom 1 1 1 101 1 100 vermelho 2 2 2 102 2 50 laranja 3 3 3 103 - - amarelo 4 4 4 104 - - verde 5 5 5 105 - - azul 6 6 6 106 - - violeta 7 7 7 107 - - cinza 8 8 8 - - - branco 9 9 9 - - - 3 Parte 2: Medição dos valores de resistência Procedimentos: 2.1- Fazer a leitura de cada resistor anotando o código de cores e seu valor correspondente na tabela 2.2- Fazer a medição, com o multímetro, da resistência de cada resistor, e anotar na tabela 2.3- Comparar o valor anotado com o valor medido e anotar an tabela a variação 2.4- Informar se tal variação se encontra ou não dentro da faixa de tolerância do resistor Resistor Código de cores Leitura (Ω) Medição (Ω) Tolerância (%) Variação (%) 1 Marrom-preto- marrom-dourado 100Ω - +-5% - 2 Vermelho-marrom- marrom-dourado 210Ω - +-5% - 3 Vermelho-laranja- marrom-dourado 230Ω - +-5% - 4 Laranja-preto- marrom-dourado 300Ω - +-5% - 5 Marrom-azul- marrom-dourado 160Ω - +-5% - OBS.: O cálculo da variação será feito através da seguinte fórmula: 𝑉𝑎𝑟𝑖𝑎çã𝑜 = (𝑀𝑒𝑑𝑖çã𝑜 − 𝐿𝑒𝑖𝑡𝑢𝑟𝑎) 𝐿𝑒𝑖𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑥100% Parte 3: Questionário 1- Para resistores de baixo valor de resistência (da ordem de alguns ohms), o erro nas medidas pode ser maior. Explique por que isso acontece. R: Porque mesmo com um bom multímetro digital as próprias ponteiras poderão introduzir uma resistência indesejável na medida resultando num resultado enganoso. 2- Ao medir resistências muito grandes (centenas de KΩ), a medida varia significativamente quando você toca os dois terminais do resistor. Explique por que isso acontece. R: Parte 4: Associação de resistores tipo 1 4.1- Com as técnicas de circuitos aprendidas em aula, calcule todas as correntes e tensões no circuito da figura 4.1, e preencha a Tabela 4.1 nos espaços referentes aos valores calculados. RT=R1+R2+R3+R4+R5 VT=12V IT=VT/RT RT=100+210+230+300+160 IT=12/1000 RT=1000 Ω IT=0,012v (corrente) 4 (tensão) V1=I*R V2=I*R V3=I*R V4=I*R V5=I*R V1=0,012*100 V2=0,012*210 V3=0,012*230 V4=0,012*300 V5=0,012*160 V1= 1,2A V2= 2,52A V3=2,76A V4=3,6A V5=1,92A 4.2- Monte o circuito da figura 4.1 e meça a tensão em cada resistor, preenchendo a Tabela 1 nos espaços referentes aos valores medidos. Figura 4.1 Link para acessar o circuito: https://tinyurl.com/2p3jze5a Obs.: As correntes medidas serão calculadas pela forma indireta, ou seja, através dos valores medidos de resistência e tensão utilizando-se a Lei de Ohm. Valores calculados Valores medidos Tensão Corrente Tensão Corrente R1 1,2V 0,012A 1,2V 0,012A R2 2,52V 0,012A 2,52V 0,012A R3 2,76V 0,012A 2,76V 0,012A R4 3,6V 0,012A 3,6V 0,012A R5 1,92V 0,012A 1,92V 0,012A Tabela 4.1 Link para acessar o circuito: https://tinyurl.com/2p3jze5a 4.3- Desconecte a fonte de alimentação do circuito e meça com o ohmímetro a resistência equivalente do circuito da figura 4.1. 12V https://tinyurl.com/2p3jze5a https://tinyurl.com/2p3jze5a 5 Req = 1.000 Ω Link para acessar o circuito: https://tinyurl.com/2p3jze5a Parte 5: Questionário Sobre o circuito da figura 4.1, responda: 5.1- Como os resistores estão associados? R: Estão associados em série 5.2- O que se pode afirmar a respeito da tensão e corrente no circuito série? R: A tensão varia de acordo com a resistência do resistor mas a corrente permanece a mesma pois os resistores estão associados em série. 5.3- Quantos nós possui o circuito? Quantas malhas? R: Não possui nó e apresenta apenas 1 malha. 5.4- As Leis de Kirchhoff são verificadas no circuito série? Explique. R: 5.5- Calcule o valor da resistência equivalente do circuito e verifique se coincide com o valor da resistência equivalente medida. Comente as diferenças. Req=R1+R2+R3+R4+R5 Req=100+210+230+300+160 Req=1000 Ω Portanto, os valores obtidos coincidem. 5.6- Se for acrescentado um resistor de 560 Ω em série com os demaisresistores do circuito o que irá acontecer com a tensão em cada resistor, irá aumentar ou diminuir? Justifique. E a corrente, irá aumentar ou diminuir? Justifique. RT=R1+R2+R3+R4+R5+R6 VT=12V IT=VT/RT RT=100+210+230+300+160+560 IT=12/1560 RT=1560 Ω IT=0,007 (corrente) V6=I*R Portanto, a corrente vai diminuir para 0,007v V6=0,007*560 e a tensão vai aumentar para 3,92v V6= 3,92v Parte 6: Associação de resistores tipo 2 6.1- Com as técnicas de circuitos aprendidas em aula, calcule todas as correntes e tensões no circuito da figura 6.1, e preencha a Tabela 6.1 nos espaços referentes aos valores calculados. 𝑅𝑎 = 𝑅4∗𝑅5 𝑅4+𝑅5 = 300∗160 300+160 = 48000 460 = 104,34 Ω 𝑅𝑐 = 𝑅2∗𝑅𝑏 𝑅2+𝑅𝑏 = 210∗71,77 210+71,77 = 15.071,1 281,77 = 53,48 Ω 𝑅𝑏 = 𝑅3∗𝑅𝑎 𝑅3+𝑅𝑎 = 230∗104,34 230+104,34 = 23.998,2 334,34 = 71,77 Ω 𝑅𝑇 = 𝑅1∗𝑅𝑐 𝑅1+𝑅𝑐 = 100∗53,48 100+53,48 = 5.348 153,48 = 34,84 Ω VT=5v https://tinyurl.com/2p3jze5a 6 IT=VT/RT I1=V1/R1 I2=V2/R2 I3=V3/R3 I4=V4/R4 I5=V5/R5 IT=5/34,84 I1=5/100 I2=5/210 I3=5/230 I4=5/300 I5=5/160 IT=0,143A I1=0,05A I2= 0,023A I3=0,021A I4=0,016A I5=0,031A 6.2- Monte o circuito da figura 6.1 e meça a tensão em cada resistor, preenchendo a Tabela 6.1 nos espaços referentes aos valores medidos. Figura 6.1 Link para acessar o circuito: https://tinyurl.com/2p3jze5a Obs.: As correntes medidas serão calculadas pela forma indireta, ou seja, através dos valores medidos de resistência e tensão utilizando-se a Lei de Ohm. Valores calculados Valores medidos Tensão Corrente Tensão Corrente R1 5V 0,05A 5V 0,05A R2 5V 0,02A 5V 0,023A R3 5V 0,02A 5V 0,021A R4 5V 0,01A 5V 0,016A R5 5V 0,03A 5V 0,031A Tabela 6.1 Link para acessar o circuito: https://tinyurl.com/2p3jze5a 6.3- Desconecte a fonte de alimentação do circuito e meça com o ohmímetro a resistência equivalente do circuito da figura 6.1. 5V https://tinyurl.com/2p3jze5a https://tinyurl.com/2p3jze5a 7 Req = 34,9Ω Link para acessar o circuito: https://tinyurl.com/2p3jze5a Parte 7: Questionário Sobre o circuito da figura 6.1, responda: 7.1- Como os resistores estão associados? R: Estão associados em paralelo. 7.2- O que se pode afirmar a respeito da tensão e corrente no circuito série? R: Em um circuito em série a corrente e tensão se comportam de maneira diferentes sobre as cargas do circuito. O fluxo de elétrons, corrente elétrica, no circuito sempre será o mesmo sobre as cargas, isso porque há apenas um único caminho para a passagem desses elétrons. Porém a diferença de potencial, tensão, sobre as cargas será diferente, se as resistências das cargas não forem iguais. A tensão elétrica sobre cada carga será diferente uma em relação a outra devido à resistência ser diretamente proporcional à tensão, ou seja, quanto maior a resistência, maior será a tensão, isso porque a corrente sempre é a mesma para todas as cargas. 7.3- Quantos nós possui o circuito? Quantas malhas? R: Apresenta 8 nós e 6 malhas. 7.4- As Leis de Kirchhoff são verificadas no circuito paralelo? Explique. R: Sim, pois o circuito nos fornece mais de um caminho para a circulação da corrente elétrica e em todos os componentes associados a tensão é a mesma. 7.5- Calcule o valor da resistência equivalente do circuito e verifique se coincide com o valor da resistência equivalente medida. Comente as diferenças. 𝑅𝑎 = 𝑅4∗𝑅5 𝑅4+𝑅5 = 300∗160 300+160 = 48000 460 = 104,34 Ω 𝑅𝑐 = 𝑅2∗𝑅𝑏 𝑅2+𝑅𝑏 = 210∗71,77 210+71,77 = 15.071,1 281,77 = 53,48 Ω 𝑅𝑏 = 𝑅3∗𝑅𝑎 𝑅3+𝑅𝑎 = 230∗104,34 230+104,34 = 23.998,2 334,34 = 71,77 Ω 𝑹𝒆𝒒 = 𝑹𝟏∗𝑹𝒄 𝑹𝟏+𝑹𝒄 = 𝟏𝟎𝟎∗𝟓𝟑,𝟒𝟖 𝟏𝟎𝟎+𝟓𝟑,𝟒𝟖 = 𝟓.𝟑𝟒𝟖 𝟏𝟓𝟑,𝟒𝟖 = 34,84 Ω Os valores obtidos são bem próximos levando em conta a precisão dos métodos utilizados na medição. O Ohmímetro mediu 34,9Ω e o valor calculado resultou 34,84 Ω. 7.6- Se for acrescentado um resistor de 560 Ω em série com os demais resistores do circuito o que irá acontecer com a tensão em cada resistor, irá aumentar ou diminuir? Justifique. E a corrente, irá aumentar ou diminuir? Justifique. 𝑅𝑎 = 𝑅4∗𝑅5 𝑅4+𝑅5 = 300∗160 300+160 = 48000 460 = 104,34 Ω 𝑅𝑐 = 𝑅2∗𝑅𝑏 𝑅2+𝑅𝑏 = 210∗71,77 210+71,77 = 15.071,1 281,77 = 53,48 Ω https://tinyurl.com/2p3jze5a 8 𝑅𝑏 = 𝑅3∗𝑅𝑎 𝑅3+𝑅𝑎 = 230∗104,34 230+104,34 = 23.998,2 334,34 = 71,77 Ω 𝑅𝑑 = 𝑅1∗𝑅𝑐 𝑅1+𝑅𝑐 = 100∗53,48 100+53,48 = 5.348 153,48 = 34,84 Ω 𝑅𝑇 = 𝑅𝑑 + 𝑅0 𝑅𝑇 = 34,54 + 560= 594,54 Ω VT=5v IT=VT/RT I0=V0/R0 Portanto, a corrente vai diminuir para 0,0084A IT=5/594,54 I0=5/560 e a tensão também. IT=0,0084A I0=0,0089A Parte 8: Associação de resistores tipo 3 8.1- Com as técnicas de circuitos aprendidas em aula, calcule todas as correntes e tensões no circuito da figura 8.1, e preencha a Tabela 8.1 nos espaços referentes aos valores calculados. 𝑅𝑎 = 𝑅4∗𝑅5 𝑅4+𝑅5 = 300∗160 300+160 = 48000 460 = 104,34 Ω 𝑅𝑐 = 𝑅2∗𝑅𝑏 𝑅2+𝑅𝑏 = 210∗71,77 210+71,77 = 15.071,1 281,77 = 53,48 Ω 𝑅𝑏 = 𝑅3∗𝑅𝑎 𝑅3+𝑅𝑎 = 230∗104,34 230+104,34 = 23.998,2 334,34 = 71,77 Ω 𝑅𝑇 = 𝑅1 + 𝑅𝑐 = 100 + 53,48 = 153,48Ω VT=5v V1=l1*R1 V2,V3,V4,V5=2V V1=0,03*100 V1=3V I1=VT/RT I2=V2/R2 I3=V3/R3 I4=V4/R4 I5=V5/R5 I1=5/153,48 I2=2/210 I3=2/230 I4=2/300 I5=2/160 I1=0,03A I2= 0,009A I3=0,008A I4=0,006A I5=0,012A 8.2- Monte o circuito da figura 8.1 e meça a tensão em cada resistor, preenchendo a Tabela 8.1 nos espaços referentes aos valores medidos. Figura 8.1 Link para acessar o circuito: https://tinyurl.com/2p3jze5a Obs.: As correntes medidas serão calculadas pela forma indireta, ou seja, através dos valores medidos de resistência e tensão utilizando-se a Lei de Ohm. Valores calculados Valores medidos 5V https://tinyurl.com/2p3jze5a 9 Tensão Corrente Tensão Corrente R1 3V 0,03A 3,273V 0,032A R2 2V 0,009A 1,743V 0,0082A R3 2V 0,008A 1,743V 0,0075A R4 2V 0,006A 1,743V 0,0058A R5 2V 0,012A 1,743V 0,010A Tabela 8.1 Link para acessar o circuito: https://tinyurl.com/2p3jze5a 8.3- Desconecte a fonte de alimentação do circuito e meça com o ohmímetro a resistência equivalente do circuito da figura 8.1. Req = 153,5 Ω Link para acessar o circuito: https://tinyurl.com/2p3jze5a Parte 9: Questionário Sobre o circuito da figura 8.1, responda: 9.1- Como os resistores estão associados? R: Estão associados em associação mista. 9.2- Quantos nós possui o circuito? Quantas malhas? Descreva-as? R: Possui 6 nós e 5 malhas. 1º ABIJ 2ºBCHI 3ºCDGH 4ºDEFG 5ºAEFJ A B C D E F G H I J https://tinyurl.com/2p3jze5a https://tinyurl.com/2p3jze5a
Compartilhar