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Universidade do Estado do Rio de Janeiro Centro de Tecnologia e Ciências Faculdade de Engenharia Circuitos Elétricos 1 Experiência 1 Resistores e Multímetro. Felipe Figueiredo Vianna (201810059911) Matheus Moreira (201710058811) Isadora Sousa (201710281411) Rio de Janeiro, 2022 1. Objetivo - Utilização dos resistores fixos: Apresentação dos diferentes tipos, técnicas de fabricação e valores comerciais. - Uso do multímetro como ohmímetro, voltímetro e amperímetro. - Comprovação das regras do divisor de tensão e de corrente, em associações de resistores. 2. Introdução Resistores são componentes elétricos que basicamente têm como função limitar o fluxo de corrente elétrica em um circuito. Estes componentes são amplamente utilizados nos circuitos elétricos, como por exemplo, podem ser utilizados para limitar a corrente em um circuito que tem como objetivo ligar um LED e a tensão da bateria é maior do que a tensão nominal do LED, resistores também podem ser utilizados para fazer um divisor de tensão, entre outras aplicações. Existem vários tipos de resistores, mas de uma forma geral, temos os resistores variáveis, como por exemplo, os potenciômetros, e os resistores fixos, que são aqueles que possuem um valor de resistência constante e serão os que utilizaremos para o procedimento experimental. Os resistores ainda podem ser classificados em axiais ou SMD, sendo os SMDs resistores muito pequenos. Normalmente os resistores fixos do tipo axiais, não possuem o seu valor nominal escrito no componente, entretanto, eles possuem faixas de cores que através de um código padronizado, é possível saber o seu valor e sua tolerância. 3. Procedimento experimental Nessa experiência, iremos trabalhar as premissas básicas para a utilização do multímetro. Além disso, iremos entender os diferentes tipos de resistores, focando nos resistores de filme e como identificá-los através do código de cores. Somando-se a isso, iremos também simular circuitos elétricos configurados de forma diferentes para comprovar as leis de Kirchhoff, o divisor de corrente e tensão. 3.1 - Preencha a tabela a seguir, identificando as faixas coloridas de cada uma das resistências de: Tabela 1. Valores de resistências e código de cores 3.2 - Divisor de Tensão: para resistências em série 3.2.1 - Monte o circuito da Figura 11, com a fonte em corrente contínua e meça a tensão V1 no resistor de 3,3 kΩ. 𝑉 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 𝑉 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 𝑉 𝑠𝑖𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜𝑟 2,38V 2,307 V 2,31V Imagem 1 - Resultado no simulador Tina 3.2.2 - Usando o circuito da Figura 11, inverter as pontas do voltímetro, tal como é mostrada na Figura 12 e obtenha a medição da tensão V2. 𝑉 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 𝑉 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 𝑉 𝑠𝑖𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜𝑟 -2,38V -2,308V -2,31V Imagem 2 - Resultado no simulador Tina 3.2.3 - Meça as tensões nas outras resistências, 1 kΩ e 10 kΩ 𝑉 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 𝑉 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 𝑉 𝑠𝑖𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜𝑟 = 695mV𝑉 1 𝑘Ω = 699,3mV𝑉 1 𝑘Ω 699,3mV = 7,0V𝑉 10 𝑘Ω = 699,3mV𝑉 10 𝑘Ω 6,99V Imagem 3 - Resultado no simulador Tina do resistor de 1 kΩ Imagem 4 - Resultado no simulador Tina do resistor de 10 kΩ 3.2.4 - Mude a tensão da fonte para 20 V e agora meça o novamente a tensão da resistência de 3,3 kΩ, tal como mostra a Figura 13 𝑉 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 𝑉 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 𝑉 𝑠𝑖𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜𝑟 4,76V 4,616V 4,61V Imagem 5 -Resultado no simulador Tina do resistor 3,3 kΩ 3.3 - Divisor de Corrente: para resistências em paralelo 3.3.1 - Monte o circuito da Figura 14, com a fonte de 10 V. 3.3.2 - Meça a corrente do circuito, para isso, adicionar um amperímetro em série, entre a fonte e a resistência de 1kΩ, tal como mostra a figura 15 𝐼 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 𝐼 𝑠𝑖𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜𝑟 𝐼 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 780µA 764,74µA 764,7µA Imagem 6 - Resultado no simulador Tina da corrente 3.3.3 - Inverta as pontas do amperímetro, tal como mostra a Figura 16 e meça novamente a corrente do circuito. 𝐼 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 𝐼 𝑠𝑖𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜𝑟 𝐼 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 -780µA -764,74µA -764,7µA Imagem 7 - Resultado no simulador Tina da corrente 3.3.4 - Meça a corrente e , nos ramos paralelos do circuito da Figura 14.𝐼 1 𝐼 2 𝐼 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 𝐼 𝑠𝑖𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜𝑟 𝐼 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 = 480µA𝐼 1 = 481,18µA𝐼 1 =481,2µA𝐼 1 = 290µA𝐼 2 = 283,55µA𝐼 2 =283,5µA𝐼 2 Imagem 8 - Resultado da corrente 2 no simulador Tina Imagem 9 -Resultado da corrente 1 no simulador Tina 4. Leis de Kirchhoff 5. Conclusões Através desse experimento, foi possível comprovar as leis de Kirchhoff, o divisor de tensão e corrente. Usando o multímetro de bancada, foi medida a voltagem em cada resistor, sendo o circuito em série; a corrente, sendo o circuito em paralelo. Analisando os resultados feitos à mão, aqueles obtidos por meio do programa TINA e as medições feitas em sala, podemos afirmar que os números foram próximos, com erros percentuais pequenos, principalmente os do simulador e os feitos à mão. Qualquer grande disparidade é devido a vários fatores: o tempo de vida dos componentes e multímetro usados, o erro na medição, entre outros. Portanto, pode-se afirmar que os resultados foram satisfatórios. 6. Bibliografia - Nilsson J.W, Riedel,S.A., Circuitos Elétricos, Editora Pearson, São Paulo, décima edição. - Eletricidade Básica (Coleção Schaum) - Milton Gussow - https://www.mundodaeletrica.com.br/o-que-e-um-resistor/ - Simulador Tina