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Relatório_Física_3-Medição elétrica

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
INSTITUTO DE FÍSICA
DEPARTAMENTO DE ELETRÔNICA
FÍSICA III
Relatório de medição elétrica (aula 1)
Aluno:
Brenno R. Barros/ 202020584511
Caio Marques Lúcio/ 202110201811
Turma: 2
Professor: Dr. Alexandre R. Camara
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1. Introdução:
A corrente elétrica é o fluxo de elétrons que circula por um condutor quando este está
submetido à uma diferença de potencial em suas extremidades chamada de tensão, assim
define-se tensão como a diferença de energia potencial elétrica entre dois pontos. No
Sistema Internacional (SI) sua unidade é o volt (V). Já em termos de corrente, podemos
defini-la como sendo real ou convencional. A corrente convencional é definida como o
sentido do movimento das cargas positivas e a corrente real como o sentido do movimento
das cargas negativas, ou seja, os elétrons. Outra definição que iremos abordar ao longo
deste relatório, é a diferença entre corrente contínua e alternada. Na corrente contínua (CC)
os elétrons se movem em um fluxo direcional único, estabilizando a carga com tensão e
corrente unidirecionais (exemplo: pilhas, onde a carga se move do positivo ao negativo).
Enquanto a corrente alternada (CA) é caracterizada pela movimentação errática dos
elétrons, que variam de direção constantemente (até 60 vezes por segundo). Em suas
vantagens, a corrente alternada (CA) possui capacidade de ser transportada por longas
distâncias pela facilidade de alteração de sua tensão, além de possuir perdas muito
menores em relação à corrente contínua (CC) por meio de transformadores. Dessa forma, a
CA é muito utilizada em linhas de transmissão de usinas elétricas em grandes potenciais.
Porém deve ser transformada em corrente contínua ao chegar nas linhas de distribuição de
rede elétrica.
Figura 1: Gráficos de tensão por tempo em corrente contínua e alternada
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2. Objetivo:
Medir os diferentes valores de tensão oferecidos pela fonte, verificando os diferentes
valores de tensão contínua e alternada, e construindo uma relação entre eles. Além de
explorar o uso do multímetro e suas diferenças com o voltímetro analógico.
3. Materiais:
3.1 Multímetro
É um instrumento versátil para medir grandezas elétricas como tensão, corrente e
resistência. Possui quatro terminais de entrada e uma chave que seleciona função de
interesse, permitindo operar como voltímetro, amperímetro ou ohmímetro. Como voltímetro
e amperímetro pode-se selecionar os modos de operação no modo de corrente contínua
(DC) ou de corrente alternada (AC).
Figura 2: Multímetro digital utilizado
3.2 Fonte de Tensão
A fonte de tensão é um equipamento que gere força eletromotriz entre seus terminais,
gerando uma tensão onde é possível criar um circuito. Para o nosso caso, sua utilização
será apenas para medição de diversos valores de tensão em corrente contínua e alternada.
Figura 3: Fonte de tensão utilizada
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3.3 Cabos (2 banana/banana com derivação)
Os cabos pino banana servem para conectar o multímetro à fonte. Podem ser pretos
(cargas negativas) e vermelhos (carga positiva).
Figura 4: Cabos banana utilizados
3.4 Voltímetro analógico
É um instrumento destinado à medição, e exibição através de um ponteiro. Podendo medir
o valor da tensão gerada em Volts (V).
Figura 5: Voltímetro analógico utilizado
4. Procedimento:
Liga-se o multímetro à uma fonte de tensão, conectando o cabo banana vermelho na saída
positiva da fonte e o preto na saída negativa. Posteriormente os fios devem ser ligados ao
multímetro. Em seguida, deve-se alterar a tensão da fonte, variando de 0 a 10 e anotando
os resultados vistos no multímetro. Aferir-se primeiro os resultados da tensão contínua e
posteriormente, da alternada. Com isso, é possível construir uma relação gráfica de tensão
contínua X alternada.
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5. Resultados:
A priori organizou-se uma tabela com os valores das tensões aferidas.
Alternada(V) Contínua(V)
1.7 2,64
3,8 5,58
5,8 8,55
8,0 11,54
10,0 14,53
12,2 17,53
14,3 20,6
16,4 23,6
18,5 26,6
20,6 29,5
A partir dos dados obtidos, tornou-se possível montar um gráfico marcando a tensão
alternada como eixo das abscisas e a contínua no eixo das ordenadas. Calculou-se também
uma função com esses pontos aferidos. Com isso tudo formou-se o seguinte gráfico:
Figura 6: Gráfico Tensão Alternada versus Contínua
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Utilizando da equação da função do primeiro grau, y = ax + b, calculou-se a função
representada pela reta vermelha. Obtemos a seguinte função:
.𝑦 = (607/430)𝑥 + 1779/4300
6. Conclusão
Como consequência dos resultados obtidos, conclui-se que o experimento foi um sucesso,
uma vez que o coeficiente angular da reta ( 1,41) é um valor bem próximo de . Dessa≃ 2
forma, foi possível aferir os valores das tensões contínuas e alternadas e utilizar o
multímetro da forma correta.
7. Bibliografia
● UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ (UTFPR) (PR).
Departamento Acadêmico de Física (DAFIS). TEXTOS DE LABORATÓRIO
FÍSICA 3: ELETRICIDADE E MAGNETISMO. Ponta Grossa, Paraná: [s. n.], 2013.
Disponível em:
http://www.fotoacustica.fis.ufba.br/daniele/FIS3/Apostila%20Fisica%203.pdf.
Acesso em: 13 jul. 2022.
● UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO (SP). Instituto de Física de São Carlos (IFSC).
Laboratório de Física III: Livro de práticas. São Carlos, São Paulo: [s. n.], 2014.
Disponível em:
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/398881/mod_resource/content/1/A
postila-LEF__FisicaIII140814.pdf. Acesso em: 13 jul. 2022.
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