Multímetro - relatório 4

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE – UFCG 
CENTRO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA – CCT 
UNIDADE ACADÊMICA DE FÍSICA 
DISCIPLINA: FÍSICA EXPERIMENTAL II – T 07 
PROFESSOR: LINCOLN ARAÚJO 
 
 
 
 
JULIANA DOS SANTOS ARAUJO – 120110998 
ENGENHARIA DE MATERIAIS 
 
 
 
 
 
MULTÍMETRO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
16 DE FEVEREIRO DE 2022 
CAMPINA GRANDE – PB 
 
Introdução 
Ao tratar de componentes elétricos é indispensável mencionar e analisar 
características e o comportamento de resistores. Sendo assim, uma de suas 
funções principais é a limitação de corrente num circuito. Essa limitação dá-se por 
meio de uma resistência a passagem de corrente que recebe o nome de resistência 
elétrica. Já outra função presente em resistores é a conversão da energia elétrica 
que passa por ele em energia térmica a partir do efeito Joule. Tornando assim tais 
componentes muito utilizados em dissipadores de energia e/ou aquecedores. 
 Abaixo pode-se observar duas representações para resistores em circuitos 
elétricos: 
 
Por seu tamanho muito reduzido, é inviável imprimir nos resistores as suas 
respectivas resistências. Optou-se então pelo código de cores, que consiste em 
faixas coloridas indicadas como A, B, C e D de tolerância, no corpo do resistor. As 
primeiras três faixas servem para indicar o valor nominal de suas resistências e a 
última faixa, a porcentagem na qual a resistência pode variar seu valor nominal, 
conforme a seguinte equação: 
𝑅 = 𝐴𝐵. 10𝐶 ± 𝐷% 
. 
 
Figura 1 – Código de cores 
Existem outras maneiras de medir a resistência de um condutor. Uma delas 
é com o auxílio de um multímetro analógico. O multímetro analógico consiste 
basicamente de um galvanómetro ligado a uma chave seletora, uma bateria e vários 
resistores internos, para seja possível selecionar o seu funcionamento como 
amperímetro (medição de corrente), ohmímetro (medição de resistência) ou 
voltímetro (medição de tensão). Os multímetros com galvanômetro são chamados 
de multímetros analógicos, em oposição aos multímetros digitais, que possuem um 
mostrador de cristal líquido. 
A ponte de wheatstone é um método mais refinado de se determinar a 
resistência de um resistor. Ela consiste na utilização de um galvanômetro, dois 
resistores de resistência conhecida (R1 e R2) e outro de resistência variável (RV), 
além de uma fonte de tensão. 
 
A figura abaixo mostra a montagem de uma ponte de Wheatstone: 
 
 
 
Quando os produtos cruzados dos resistores da ponte de Wheatstone forem 
iguais, o galvanômetro não indicará nenhuma corrente elétrica no ramo CD. Nesta 
situação, dizemos que a ponte está em equilíbrio. 
 
Para determinar o valor da resistência desconhecida basta utilizar a relação: 
 
 
 
 
 
PREPARAÇÃO - MULTÍMETRO 
01. O que você entende por multímetro? 
Multímetro é um instrumento que tem como função medir algumas 
grandezas elétricas. Ele é um dos principais instrumentos de medição usados 
atualmente, e sua fama se deu por causa da sua fácil utilização. Ele pode medir 
muitas grandezas e condições, alguns exemplos são: A corrente elétrica 
(Alternada ou Contínua), A resistência, A tensão (Contínua ou Alternada) e a 
temperatura. 
02. Um certo galvanômetro de calibre fundamental 1mA possui uma resistência de 
100 ohms. Que resistências devem ser associadas: 
a) Para obter um amperímetro de calibres de 6mA? 
N=6; 
 𝑅𝑝 = 
100
5
= 20𝑜ℎ𝑚𝑠 
 
b) Para obter um voltímetro de calibre 0,3V? 
Vg=0,001x20=0,02V 
 𝑁 = 
0,3
0,02
= 15; 
 𝑅𝑠 = 14 𝑥 100 = 1400𝑜ℎ𝑚𝑠 
 
c) Para obter um voltímetro de calibre 0,03V? 
Vg=0,001x20=0,02V 
 𝑁 =
0,3
0,02
= 1,5; 
 𝑅𝑠 = 0,5𝑥100 = 50𝑜ℎ𝑚𝑠 
 
03. A escala do ohmímetro é invertida em relação à do amperímetro e do voltímetro 
analógicos. Explique porque isso ocorre. 
Quando a tensão sobre a resistência é mantida constante, a corrente que 
circula é inversamente proporcional ao valor da resistência, logo, o ponteiro 
do galvanômetro terá deslocamentos inversamente proporcionais à 
resistência, ou seja, quanto menor a resistência maior será o deslocamento 
do ponteiro. Logo a escala de medição é invertida. 
04. Um multímetro analógico de classe de precisão 3, possui os seguintes calibres, 
2,5V; 10V; 25V; 50V e 250V. Determine o erro máximo em cada calibre deste 
multímetro. Explique claramente como a segurança do aparelho e a precisão da 
leitura determinam os calibres que deverão ser usados para a medida da tensão 
de uma bateria de 12V e da tensão da rede de 220V. Emáx = 
[(CLASSE)x(CALIBRE)] / 100 
𝐸𝑚á𝑥 =
[(3)𝑥(2,5)]
100
= 0,075𝑉 𝐸𝑚á𝑥 =
[(3)𝑥(10)]
100
= 0,3𝑉 𝐸𝑚á𝑥 =
[(3)𝑥(25)]
100
= 0,75𝑉 
𝐸𝑚á𝑥 =
[(3)𝑥(50)]
100
= 1,5𝑉 𝐸𝑚á𝑥 =
[(3)𝑥(250)]
100
= 7,5𝑉 
05. Determine o valor teoricamente esperado (pelo código de cores) dos resistores 
R1 = 560 Ω, R2 = 820 Ω, R3 = 1,8 kΩ e R4 = 2,2 kΩ e das associações. Tolerância 
dos resistores 5%. 
 
Resistor Rcódigo de cores Rnominal ± δequivalente 
R1 560 Ω 28 Ω 
R2 820 Ω 41 Ω 
R3 1800 Ω 90 Ω 
R4 2200 Ω 110 Ω 
(R1+R2) 1380 Ω 69 Ω 
(R3+R4) 4000 Ω 200 Ω 
(R1//R2) 333 Ω 50 Ω 
(R1+R2) // (R3+R4) 1026 Ω 154 Ω 
 
 
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL – MULTÍMETRO 
 
MULTÍMETRO COMO OHMÍMETRO 
 
1. Você receberá 4 resistores de valores nominais R1 = 560 Ω ±5%, R2 = 820 Ω±5%, 
R3 = 1,8 kΩ±5% e R4 = 2,2 kΩ±5%.(pelo código de cores). Vamos escrever na 
tabela na forma padrão. 
2. Calcule o valor esperado das associações dos resistores R1, R2, R3 e R4 e 
compare com os valores medidos. 
 
Resistor Rnominal Rmedido δ(%) 
R1 560 Ω ± 28 Ω 550 ± 10 1,79 
R2 820 Ω ± 41 Ω 810 ± 10 1,22 
R3 1800 Ω ± 90 Ω 1900 ± 50 5,56 
R4 2200 Ω ± 110 Ω 2220 ± 50 0,91 
(R1+R2) 1380 Ω ± 69 Ω 1450 ± 50 5,07 
(R3+R4) 4000 Ω ± 200 Ω 4100 ± 100 2,5 
(R1//R2) 333 Ω ± 50 Ω 330 ± 10 0,9 
(R1+R2)// (R3+R4) 1026 Ω ± 154 Ω 1100 ± 50 7,2 
 
3. Há algum valor dos resistores e das associações fora da tolerância? Explique 
experimentalmente o porquê desses valores. 
Sim, os valores foram medidos incorretamente, a causa disso pode ter sido 
por dificuldade de contato ou oxidação dos contatos, logo sendo preciso 
corrigir o problema, caso exista, e refazer a medição. 
4. Que conclusões você obteve dos valores esperados com relação aos 
experimentais fornecidos 
Inicialmente é necessário refazer alguns resultados, pois estes estão 
errados. Após isso é possível perceber que o maior erro foi quando envolveu 
todos os resistores em um circuito misto (paralelo e serie) indicando o 
provável erro na montagem ou no contato com o circuito. Por fim os demais 
valores apresentam resultados plausíveis, dentro do limite de tolerância de 
5%. 
 
 
 
 
MULTIMETRO COMO VOLTÍMETRO 
 
1. Monte o circuito abaixo e meça o valor da ddp sobre cada resistor (entre os 
bornes). Anote os resultados na tabela. 
 
 
 
 
 
 
Voltagem Vesperado Vmedido δ(%) 
Vae 15,00 V 14,98 V 0,13 
Vbe 7,83 V 7,82 V 0,13 
Vce 1,96 V 1,95 V 0,51 
Vde 0,39 V 0,391 V 0,26 
Vab 7,17 V 7,15 V 0,28 
Vac 13,04 V 13,02 V 0,15 
Vad 14,61 V 14,62 V 0,07 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Medida de Resistência com Multímetro na escala de fator 10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MULTÍMETRO COMO AMPERÍMETRO 
 
1. Você receberá 3 resistores de valores nominais R1 = 560 Ω, R2 = 820 Ω, R3 = 1,8 
kΩ. Meça-os e anote as suas resistências. 
2. Use uma tensão de 10,0V fornecida pela fonte. Calcule o valor esperado para 
corrente que irá atravessar cada resistor, usando o valor nominal. Calcule também 
a corrente que irá atravessar R1 e R2 associados em paralelo e em série. 
Observação: Verifique com um voltímetro se a fonte indica realmente a voltagem 
sugerida. Comente. 
3. Monte o circuito da figura sem completá-lo. A chave seletora do amperímetro 
deve estar colocada inicialmente no maior calibre disponível. Antes de fechar o 
circuito certifique-se com o professor,ou o monitor, se está correto. 
 
4. Escolha o calibre do amperímetro de acordo com as recomendações de 
segurança do aparelho e precisão da leitura. Depois de fechado o circuito, leia o 
valor da corrente indicada pelo deslocamento do ponteiro. Este procedimento é 
indispensável para proteger o equipamento. 
5. Repita o mesmo procedimento para os outros resistores. Anote seus valores na 
tabela. 
 
 Icalculado Imedido δ (%) 
IR1 17,86 mA 17,00 mA 4,82 
IR2 12,20 mA 12,30 mA 0,82 
IR3 5,55 mA 5,00 mA 9,91 
I(R1+R2) 7,25 mA 7,26 mA 0,14 
I(R1 // R2) 30,00 mA 30,00 mA 0 
 
PONTE DE WHEATSTONE 
 
Outro método preciso e prático para medir resistência é a ponte de 
Wheatstone, que será desenvolvida no laboratório e que passaremos a explicar. A 
ponte de Wheatstone consiste em quatro resistores, da seguinte maneira: 
R1 e R2: resistores de razão conhecida 
Rx: resistores desconhecido 
R4: resistor de valor conhecido 
 
 
Ponte equilibrada Ig = 0 
I1 = I2 e Ix = I4 
V
R
V
R
AC DA
1 2
=
 e 
V
R
V
R
BC
x
DB
=
4 
VAC = VBC e VDA = VDB, obtemos 
R
R
R
R
x1
2 4
=
 => Rx = R4 
R
R
1
2 equação (X) 
Ponte de fio 
 
Logo: 
R = ρ 
L
A , Então: 
R1 = ρ 
L
A
1
 e R2 = ρ A
L2
 
Equação: Resistência de R2 e R1 
Pelo equilíbrio: 
R
R
L
L
1
2
1
2
=
 
Equação (X) Ponte em equilíbrio 
Temos, substituindo a Eq.(X), teremos: Rx = R2 . 
L
L
1
2 
MONTAGEM PARA OBTENÇÃO DAS MEDIDAS. 
 
 
 
 
 Rxi (cores) R44(cores) L1 (cm) L2(cm) Rxi(calc.) δ (%) 
Rx1 560 KΩ 820 Ω 39,50 60,50 535,4 1,79 
Rx2 820 KΩ 820 Ω 50,00 50,00 820,0 0 
Rx3 1,8KΩ 820 Ω 68,00 32,00 1742,5 3,20 
Rx4 2,2KΩ 820 Ω 72,50 27,50 2161,8 1,74 
 
Após o experimento temos; a tabela 1, pela equação (x), Calcula-se o valor 
esperado de Rxi, a partir: 
 Rxi = (L1 / L2) R44, utiliza-se uma escala de 100cm, calcula-se L2= 100-L1, e 
complete a tabela 
 
Realizar-se-á, medidas com pares conforme tabela abaixo: 
RX1 = 560Ω e R41 =820Ω RX3 = 820Ω e R43 = 1,8KΩ 
RX2 = 560Ω e R42 = 560Ω RX4 = 820KΩ e R41 = 2,2 KΩ 
Tabela 2 - Rxi = (L1 / L2) R4i, utiliza-se uma escala de 100cm, calcula-
se L2= 100-L1, e Rxi e complete a tabela 
 Rxi(cores) R4i(cores) L1 (cm) L2(cm) Rxi(calc.) δ (%) 
Rx1 560 Ω 820Ω 39,50 60,50 535,4 4,4 
Rx2 820Ω 820 Ω 50,00 50 820,0 0 
Rx3 820 Ω 1,8KΩ 32,00 68,00 847,1 3,3 
Rx4 820 Ω 2,2 KΩ 27,50 72,50 834,5 1,8 
Veja se consegue medir: 
a) 39 Ω utilizando o resistor de 820 Ω ; 
39 = (L1/100- L1)x820 
(L1/(100- L1))=39/820 
L1=0,0475x(100- L1) 
L1=4,75-0,05 L1 
L1+0,0475 L1=5 => L1=4,75/1,0475 ≅ 4,53 u.c (Unidade de comprimento) 
b) 100 KΩ utilizando o resistor de 820 Ω 
100 000 = (L1/100- L1)x820 
(L1/(100- L1))=100000/820 
L1=121,95x(100- L1) 
L1=12 195,12-121,95 L1 
L1+121,95 L1=12195,12 => L1=12195,12/122,95 ≅ 99,19 u.c (Unidade de 
comprimento) 
δ_P % = DESVIO PERCENTUAL = 
100% x 
TEÓRICO VALOR
|TEÓRICO VALOR - MEDIDO VALOR|
 
 
δ = ( Vm - VT) ; _________ Desvio Absoluto 
 
δR = ( Vm - VT) / VT ; __________ Desvio Relativo 
 
δ P [ (Vm - VT )/ VT ]x100 % _______ Desvio Percentual 
 
Onde o valor teórico é considerado o Valor esperado da grandeza (VE ) 
 
Conclusão 
 Analisando os dados obtidos, podemos perceber, a partir da prática, como 
funciona o comportamento de um multímetro na medição das grandezas elétricas 
de um circuito. Este experimento possibilitou a observação da eficácia do código de 
cores, como visto anteriormente, sendo possível observar que ao medir uma 
resistência a partir de formas distintas de medição, esta se encontra sujeita a erros 
consideravelmente pequenos, mas muito próximos dos valores tabelados.