Atividade 3 - Eletrônica analógica

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CAPACITORES 
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AVALIAÇÃO DOS 
RESULTADOS 
Campo eletromagnético 
1. Com base nos seus conhecimentos justifique por que a bússola aponta 
para o Norte geográfico sem que tenha necessidade de aplicar cargas na 
mesma? 
R: A bússula é um ímã, assim como o planeta Terra. Todo ímã tem um polo 
norte e sul, sendo que os opostos se atraem. Por isso, o polo norte magnético 
da bússula (ponteiro pintado) aponta para o polo sul magnético do planeta 
que por coincidência está perto do polo norte geográfico da Terra. 
2. Descreva o comportamento da agulha nas diferentes posições. 
R: O ponteiro se move por conta do campo magnético induzido pela corrente que flui 
pelo fio condutor. 
 
3. Descreva com base nos seus conhecimentos o comportamento da 
agulha quando a chave era desativada. 
R: A agulha volta a apontar normalmente ao norte da bússula, que é atrida 
pelo sul magnético da Terra, que é próximo ao norte geográfico. 
 
4. Justifique o fenômeno ocorrido com a bússola quando se fechava o circuito. 
R: Quando o circuito é fechado, cria-se um campo magnético gerado pelo fio condutor. 
Esse fenômeno se da pela deflexão criada pela eletricidade do fio e pelo magnetismo da 
bússula. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS 
CAPACITORES 
1. Qual o módulo do valor de tensão (|𝑉𝑀𝑒𝑑|) exibida no multímetro conectado a 
protoboard 1? Qual a tensão fornecida pela bateria (Vf) para este circuito? Qual 
o valor da resistência (R) na qual o multímetro está conectado? 
R: O valor de (|𝑉𝑀𝑒𝑑|) é -5,95V 
A tensão da bateria (Vf) é 12V 
Resistência (R) é de 90 KOhm 
 
Para calcular a resistência interna do multímetro, utilize a equação abaixo: 
 
 
 
𝑅𝑉 = ( 
|V𝑀𝑒𝑑| 
| |
) 𝑅 
 
Onde: 
Vf = Tensão da fonte. 
V𝑓 − 2 V𝑀𝑒𝑑 
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MÁXIMA TRANSFERÊNCIA DE POTÊNCIA 
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VMed = Tensão medida pelo multímetro. 
R = Valor das resistências iguais utilizadas. RV = 
Resistência interna do multímetro. 
 
 
2. Qual o valor da resistência interna do multímetro (RV)? 
R: Rv= (5,95/(12-2(5,95))90.000 
Rv= 5,3Mohm 
 
 
3. Qual o valor da tensão apresentada pelo multímetro e o tempo que o capacitor leva 
para carregar totalmente? 
R: O calor da tensão chega em 11,97V e leva o tempo total de 13,97s 
 
 
4. Preencha a tabela 1 com os dados obtidos no carregamento do capacitor. 
 
 
V63% 7,5V 
Medições 
Medição 1 2 3 4 Média 
T63% (s) 2,55 2,27 2,37 2,19 2,345 
Tabela 1 – Dados do carregamento do capacitor 
 
 
5. Qual o valor da tensão apresentada pelo multímetro e o tempo que o capacitor leva 
para carregar totalmente? 
R: 0V e demora 13,56s para carregar totalmente. 
 
6. Preencha a tabela 2 com os dados obtidos no descarregamento do capacitor. 
 
 
 
 
V37% 4,4V 
Medições 
Medição 1 2 3 4 Média 
T37% (s) 2,45 2,52 2,29 2,1 2,34 
 
 
A constante de tempo de um circuito RC é dada por: 
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τ = R ∗ C 
 
Onde: 
τ é a constante de tempo em segundos; R é a 
resistência em ohms; 
C é a capacitância em farads. 
Utilizando os dados do circuito 2 e ignorando a resistência interna do multímetro (devido à sua 
influência desprezível no cálculo da constante de tempo) encontre: 
τ Teórico =1,8 s 
Os valores encontrados nos passos 5 e 6 são os valores encontrados experimentalmente para 
a constante de tempo, anote esses valores abaixo: 
τ Experimental1 =2,35 s 
τ Experimental2 =2,34 s 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS 
 
Máxima transferencia de potência 
 
 
 
Medição 
Resistência do 
potenciômetro (Ω) 
Tensão do 
resistor R2 (V) 
Tensão no 
potenciômetro (V) 
1 8 1,31 1,05 
2 16 1,08 1,73 
3 24 0,92 2,22 
4 32 0,80 2,58 
5 40 0,70 2,85 
6 48 0,64 3,08 
7 56 0,58 3,25 
8 64 0,53 3,41 
9 72 0,48 3,53 
10 80 0,45 3,64 
11 88 0,43 3,73 
12 96 0,40 3,81 
Tabela 1 – Dados experimentais da tensão 
 
 
1. Preencha a tabela 1 de acordo com os dados experimentais obtidos durante a 
realização do ensaio. 
 
2. Qual o valor a tensão aplicada pela fonte? Qual o valor da resistência? 
 
R: a tenão aplicada é de 5V e o valor de resistência é 20 Ω
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Para o cálculo da corrente utilize a equação abaixo. 
 
𝑉𝑓 = 𝑅𝑝 ∗ 𝑖 
 
Onde: 
 
Vf = Tensão da fonte 
 
RP = Resistência do potenciômetro 
i = Corrente elétrica do circuito 
Os valores de corrente elétrica encontrados serão baseados na resistência do 
potenciômetro, no entanto, por se tratar de um circuito em série, a corrente que passa 
pelo potenciômetro é igual a corrente que circula pelos demais resistores. 
3. Preencha a tabela 2 com a corrente que percorre o circuito em cada medição. 
 
 
 
Tabela 2 – Dados experimentais do experimento 
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4. Com base nos valores obtidos de resistência dos resistores, determine a 
resistência equivalente (Req) para cada medição feita no circuito e anote na 
tabela 2. 
Para encontrar a potência dissipada do circuito, você utilizará as resistências 
apresentadas pelos resistores e potenciômetros, associando-as com os seus valores 
de tensão. 
Utilize a equação abaixo para encontrar a potência dissipada no circuito. 
 
 
𝑃𝑜𝑡𝐷𝑖𝑠𝑠𝑖𝑝𝑎𝑑𝑎 = 
𝑉𝑖² 
+ 
𝑅𝑖 
𝑉2² 
+ 
𝑅2 
𝑉𝑝² 
 
 
𝑅𝑝 
 
Onde: 
 
𝑉𝑖 = Tensão da resistência interna da fonte 
Ri = Resistência interna da fonte 
𝑉2 = Tensão no resistor R2 
 
R2 = Resistência do resistor R2 
 
𝑉𝑝 = Tensão no potenciômetro 
 
RP = Resistência do potenciômetro 
 
5. Anote os valores da potência dissipada na tabela 2. 
 
Encontre os valores para a eficiência da transferência de potência utilizando a equação 
abaixo. 
 
𝜂 = 
𝑅𝑒𝑞 
 
 
𝑅𝑒𝑞 + 𝑅1 
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RESISTIVIDADE 
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Onde: 
 
𝜂 = Eficiência na transferência de 
potência Req = Resistência equivalente 
do circuito. 
𝑅1 = Resistência interna na fonte 
 
 
6. Anote os valores da eficiência na tabela 2. 
 
 
7. Construa o gráfico da potência dissipada em função da eficiência. Para que 
valor de eficiência foi observada a menor potência dissipada? Pode-se 
afirmar que esse ponto é o de maior transferência de potência?R: 
 
Menor potência dissipada 1,42 W 
Maior potência dissipada 2,21 W 
 
8. Analisando a resistência interna e externa. Quando transferência de 
potência apresentará seu valor máximo? Justifique. 
R: A potência dissipada é diretamente proporcional a tensão e inversamente 
proporcional a resistência. A partir disso podemos perceber que quanto 
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menor a resistência, maior será a transferência de potência. 
 
 
9. Como o resistor R1 atua no circuito? Se não fosse colocado este resistor no 
circuito o valor encontrado para máxima transferência de potência seria o 
mesmo? Justifique 
R: Ele atua simulando a resistência interna da fonte. Não, pois o valor máximo 
de trnaferência não irá auxiliar no ponto máximo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS 
Resistividade 
1. Qual o valor da temperatura inicial do sistema? Qual a resistência inicial do 
sistema medida pelo multímetro? 
R: 25 graus / 645,1 mΩ 
 
 
Medida Temperatura (°C) Resistência (mΩ) 
1 25,0 645,1 
2 27,0 651,2 
3 29,0 656,4 
4 31,0 662,0 
5 33,0 667,6 
6 35,0 673,2 
7 37,0 678,8 
8 39,0 684,0 
9 41,0 689,1 
10 43,0 696,2 
11 45,0 700,8 
12 47,0 706,0 
13 49,0 711,6 
14 51,0 717,2 
15 53,0 722,8 
16 55,0 728,0 
17 57,0 733,6 
18 59,0 739,2 
19 61,0 744,8 
20 63,0 750,4 
Tabela 1 – Dados experimentais 
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2. Com base no gráfico construído, qual o comportamento apresentado pela 
resistividade do material quando este é submetido a uma variação de 
temperatura? 
R: A resistividade varia conforme o material usado, assim como também varia seu 
aumento de calor a cada grau crescente. 
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3. Na sua opinião o material sofreria variação em sua resistividade se ao invés de 
aquecido fosse resfriado? Explique. 
R: Sim, porque o material iria sofrer uma contração térmica. 
 
4. Calcule o coeficiente de temperatura da resistividade do material utilizado no 
experimento. 
R: 
 
 
 
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