Eletrônica Analógica - Atividade A3

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ELETRÔNICA 
ANALÓGICA 
ATIVIDADE A3 
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
JULIO ALAFE COPA 
UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI 
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA 
UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI 
CAPACITORES 
AVALIAÇÃO DE RESULTADOS 
 
1. Qual o módulo do valor de tensão (|𝑉𝑀𝑒𝑑|) exibida no multímetro conectado a 
protoboard 1? 
-5,95 V 
 
Qual a tensão fornecida pela bateria (Vf) para este circuito? 
12,00 V 
 
Qual o valor da resistência (R) na qual o multímetro está conectado? 
90 KΩ 
 
2. Qual o valor da resistência interna do multímetro (RV)? 
 
Para calcular a resistência interna do multímetro, utilize a equação abaixo: 
 
 
 
𝑅𝑣 = (
|𝑉𝑀𝑒𝑑|
𝑉𝑓 − 2 ∙ |𝑉𝑀𝑒𝑑|
) ∙ 𝑅 
 
𝑅𝑣 = (
|−5,95|
12,00 − 2 ∙ |−5,95|
) ∙ 90 ∙ 103 = (
5,95
12,00 − 11,90
) ∙ 90 ∙ 103 = 59,50 ∙ 90 ∙ 103 
 
𝑅𝑣 = 5,36 ∙ 10
6 
 
O valor da resistência interna do multímetro é equivalente a 5,36 𝑀𝛺 
 
3. Qual o valor da tensão apresentada pelo multímetro e o tempo que o capacitor leva 
para carregar totalmente? 
A tensão carregada no multímetro é 11,97 V e o tempo de carregamento é de 12,67s 
 
4. Preencha a tabela 1 com os dados obtidos no carregamento do capacitor. 
 
 
 
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5. Qual o valor da tensão apresentada pelo multímetro e o tempo que o capacitor leva 
para descarregar totalmente? 
A tensão apresentada pelo multímetro após o descarregamento é 0,0 V e o tempo é 
aproximadamente 13,08s. 
 
6. Preencha a tabela 2 com os dados obtidos no descarregamento do capacitor. 
 
 
 
7. 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: 
 
𝜏𝑇𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜 = 𝑅. 𝐶 = 90 ∙ 10
3 ∙ 20 ∙ 10−6 = 1,8 
 
𝜏𝑇𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜 = 1,8 𝑠 
 
8. Os valores encontrados nos passos 5 e 6 são os valores encontrados experimentalmente 
para a constante de tempo, anote esses valores abaixo: 
 
𝜏𝐸𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙 1: 1,90 
 
𝜏𝐸𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙 2: 1,96 
 
 
 
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CAMPO ELETROMAGNÉTICO 
AVALIAÇÃO DE RESULTADOS 
 
 
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? 
A bússola aponta para o Norte geográfico, quando sem carga, porque está sobre o 
efeito do campo magnético da terra, cujo Sul Magnético equivale ao Norte geográfico 
e o Norte Magnético ao Sul Geográfico. 
 
2. Descreva o comportamento da agulha nas diferentes posições. 
 
Posição 1 – Nessa posição, olhando a bancada de frente – ou de cima –, a corrente 
elétrica, no sentido convencional, apresenta fluxo de cima para baixo. 
Consequentemente, é induzido um campo magnético com linhas de campo no sentido 
anti-horário. Desse modo, a bussola, estando localizada na parte superior do fio 
condutor, segue o fluxo das linhas de campo, apontando para esquerda. 
 
 
 
Posição 2 – Nessa posição, olhando a bancada de frente – ou de cima –, a corrente 
elétrica, no sentido convencional, apresenta fluxo da direita para esquerda. 
Consequentemente, é induzido um campo magnético com linhas de campo no sentido 
de baixo para cima. Desse modo, a bussola, estando localizada na parte inferior do fio 
condutor, segue o fluxo das linhas de campo, apontando para baixo. 
 
 
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Posição 3 – Nessa posição, olhando a bancada de frente – ou de cima –, a corrente 
elétrica, no sentido convencional, apresenta fluxo da direita para esquerda. 
Consequentemente, é induzido um campo magnético com linhas de campo no sentido 
de baixo para cima. Desse modo, a bussola, estando localizada na parte superior do fio 
condutor, segue o fluxo das linhas de campo, apontando para cima. 
 
 
 
Posição 4 – Nessa posição, olhando a bancada de frente – ou de cima –, a corrente 
elétrica, no sentido convencional, apresenta fluxo de baixo para cima. 
Consequentemente, é induzido um campo magnético com linhas de campo no sentido 
horário. Desse modo, a bussola, estando localizada na parte superior do fio condutor, 
segue o fluxo das linhas de campo, apontando para direita. 
 
 
 
3. Descreva com base nos seus conhecimentos o comportamento da agulha quando a 
chave era desativada. 
Quando a chave está desativada, não existe circulação de corrente no circuito. Sendo 
assim, não haverá campo magnético agindo sobre a bussola, fazendo com que sua 
orientação esteja apenas sobre o efeito do campo magnético da terra, apontada para 
o Norte Geográfico. 
 
4. Justifique o fenômeno ocorrido com a bússola quando se fechava o circuito. 
Quando a chave é fechada, haverá circulação de corrente elétrica, induzindo um 
campo magnético de forma concêntrica em torno do fio condutor. Esse campo 
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magnético agira sobre a orientação da bussola, fazendo-a apontar no mesmo sentido 
de orientação das linhas de campo. 
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MÁXIMA TRANSFERÊNCIA 
DE POTÊNCIA 
AVALIAÇÃO DE RESULTADOS 
 
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? 
5 V (Volts). 
Qual o valor da resistência? 
R2 = 10 Ω (Resistência em Série com o circuito). 
R1 = 20 Ω (Resistência interna). 
 
3. Preencha a tabela 2 com a corrente que percorre o circuito em cada medição. 
 
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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. 
 
 
 
5. Anote os valores da potência dissipada na tabela 2. 
 
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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? 
0,850. 
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Pode-se afirmar que esse ponto é o de maior transferência de potência? 
Não, porque o ponto de maior transferência de potência é aquele onde a potência 
dissipada pela carga é máximo. 
 
8. Analisando a resistência interna e externa. Quando transferência de potência 
apresentará seu valor máximo? Justifique. 
Quanto a resistência externa, da carga, é equivalente a resistência interna da fonte, ou 
seja, 20 Ω. Como a resistência de R2 é 10 Ω, esse cenário ocorre exatamente quando o 
potenciômetro está ajustado para 10 Ω. 
 
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. 
A função do resistor R1 no circuito é simular a resistência interna da fonte. Se esse 
resistor não estivesse colocado no circuito, o valor da resistência da carga para 
máxima transferência de potência seria outro ou, ainda, para fins didáticos, a fonte 
poderia ser considerada como um modelo aproximado de uma fonte ideal. 
 
 
 
 
 
 
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RESISTIVIDADE 
AVALIAÇÃO DE RESULTADOS 
 
1. Qual o valor da temperatura inicial do sistema? 
23°C. 
 
Qual a resistência inicial do sistema medida pelo multímetro? 
640,0 mΩ. 
 
 
Tabela 1 – Dados Experimentais 
 
2. Com base no gráfico construído, qual o comportamento apresentado pela resistividade 
do material quando este é submetido a uma variação de temperatura? 
A resistividade do material varia de maneira proporcional a variação de temperatura. 
 
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3. Na sua opinião o materialsofreria variação em sua resistividade se ao invés de aquecido 
fosse resfriado? Explique. 
Sim, porque a variação de resistividade é proporcional a variação de temperatura. No 
entanto, ao invés de aumentar a resistividade, ela diminuiria com o resfriamento. 
 
4. Calcule o coeficiente de temperatura da resistividade do material utilizado no 
experimento. 
 
Para calcular o coeficiente de temperatura da resistividade, basta isolar essa variável na 
equação abaixo: 
 
∆𝑅 = 𝑅0 ∙ 𝛼 ∙ ∆𝑇 → 𝛼 =
∆𝑅
𝑅0 ∙ ∆𝑇
 
 
Tomaremos como referência a medições no ponto 1 e 20 da tabela: 
 
𝛼 =
(𝑅20 − 𝑅1)
𝑅0 ∙ (𝑇20 − 𝑇1)
 
 
Substituindo os valores e calculando a equação, temos o seguinte resultado: 
 
𝛼 =
(0,7445 − 0,64)
0,64 ∙ (61,0 − 23,0)
= 
0,1045
0,64 ∙ 38,0
= 
0,1045
24,32
= 0,004296575 
 
Portanto, o valor do coeficiente de temperatura da resistividade do material utilizado 
no experimento é de aproximadamente 4,3 ∙ 10−3.