Relátorio 5

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ – UFPA
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE TUCURUÍ – CAMTUC
FACULDADE DE ENGENHARIA ELÉTRICA - FEE
Kácia Karina Rosa de Sousa
Luan Matheus Ephima Feitoza
Wendria Cunha da Silva
RESISTORES VARIÁVEIS
Relatório 5
TUCURUÍ – PA
2017
Kácia Karina Rosa de Sousa
Luan Matheus Ephima Feitoza
Wendria Cunha da Silva
 (
Trabalho apresentado como requisito parcial para obtenção de aprovação na disciplina de 
Laboratório de Circuitos Elétricos 
I
, 
no Curso de Engenharia Elétrica, na Universidade Federal do Pará.
Prof.
 Yago Gomes
)
TUCURUÍ – PA
2017
RESUMO
O experimento tem como objetivo demonstrar e analisar um resistor variável presente num circuito, assim como, sua determinada função. Nesse caso, um resistor variável quando é ligado a um circuito para variar uma tensão, é chamado de potenciômetro, que é um componente eletrônico que possui resistência elétrica ajustável, ou seja, um resistor de três terminais em que a conexão central é deslizante e manipulável, visto que quando os três terminais são usados ele atua como divisor de tensão.
Palavra-Chave: Resistor, variável, potenciômetro.
Sumário
1-	INTRODUÇÃO	6
2-	PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS	7
2.1 – OBJETIVOS	7
2.2 – MATERIAIS UTILIZADOS	7
2.3 – FÓRMULAS UTILIZADAS	8
2.4 – MÉTODOS UTILIZADOS	8
2.5 – RESULTADOS	10
3-	QUESTÕES	14
4-	SIMULAÇÃO	20
5-	CONCLUSÃO GERAL	20
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS	21
Índice de ilustrações
Figura 1: Representação geral dos resistores variáveis .	7
Figura 2: Estrutura física de um potenciômetro ..	7
Figura 3: Determinação dos terminais do potenciômetro.	8
Figura 4: Circuito 1 divisor de tensão montado no protoboard.	9
Figura 5: Potenciômetro como reostato..	9
Figura 6: Circuito 2 limitador de corrente montado no protoboard .	10
Figura 7: Fonte de tensão DC de 10V..	10
Figura 8: Representação do potenciômetro .	11
Figura 9: Representação do circuito 1 divisor de tensão..	12
Figura 10: Representação do potenciômetro como reostato.	13
Figura 11: Representação do circuito 2 limitador de corrente...	13
Figura 12: Simulação Potenciômetro .	16
Figura 13: Tensão de saída para RBC = 0 kΩ..	16
Figura 14: Tensão de saída para RBC = 25 kΩ.	16
Figura 15: Tensão de saída para RBC = 50 kΩ..	17
Figura 16: Tensão de saída para RBC = 75 kΩ .	17
Figura 17: Tensão de saída para RBC = 100 kΩ..	17
Figura 18: Simulação do potenciômetro como reostato .	18
Figura 19: Corrente total para RAC = 0 kΩ..	18
Figura 20: Corrente total para RAC = 25 kΩ.	18
Figura 21: Corrente total para RAC = 50 kΩ...	19
Figura 22: Corrente total para RAC = 75 kΩ .	19
Figura 23: Corrente total para RAC = 100 kΩ ..	19
Índice de tabelas
Tabela 1: Valores das medidas aferidas e calculadas nos terminais com cursor variante.	11
Tabela 2: Valores da tensão de saída medida e calculada do potenciômetro.	12
Tabela 3: Valores das medidas aferidas no potenciômetro como reostato.	13
Tabela 4: Corrente medida e calculada para o circuito 2 limitador de corrente.	14
1- INTRODUÇÃO 
Em um circuito, às vezes é preciso variar a resistência, por exemplo, quando você está aumentando o volume do seu rádio, variando a luminosidade da lâmpada no painel do carro, dentre outros.  Por esse aspecto, deve-se usar um resistor de resistência variável, sabendo que existem diversos tipos de resistores cuja resistência pode variar, mas basicamente o principio de funcionamento é o mesmo. 
Os resistores variáveis, normalmente são constituídos de um uma haste (cursor) que desliza sobre um conduto que equivale a variar o tamanho do condutor com isso a sua resistência. O elemento condutor é uma trilha de carvão, geralmente usado em circuitos de baixa corrente. Porém, quando é necessário trabalhar com correntes mais altas, o condutor é composto por um fio.
Um resistor variável pode ser ajustado para qualquer valor desejado, dentro de sua faixa. Também, pode ser ligado dentro de um circuito de duas formas. Se um resistor variável for ligado num circuito de forma que varia a corrente, é chamado reostato. Enquanto, quando um resistor variável é ligado para variar uma tensão, é chamado potenciômetro. Em vista disso, vale dizer que o mesmo tipo de resistor variável pode ser usado para ambas as aplicações
O potenciômetro funciona como resistor variável, ou seja, um tipo especial de elemento cuja função principal consiste em realizar o ajuste dos níveis de tensão e corrente. Dessa forma, ele age efetuando inclusive um controle sobre a voltagem inicialmente aplicada e sendo responsável pela amplificação ou atenuação, que são referentes a situações em que você pretenda ampliar ou reduzir o volume de um equipamento de som. 
Por esse âmbito, existem vários tipos de potenciômetros, cada qual apresentando características específicas relacionadas aos aspectos construtivos, mecanismos de ajuste e propriedades elétricas dos materiais empregados na fabricação do elemento resistivo que o integra. O modo de operação que define o potenciômetro refere-se a deslizar um cursor sobre a resistência associada a dois terminais fixos, determinando a leitura que se obtém com esse movimento.
Figura 1: Representação geral dos resistores variáveis.
Figura 2: Estrutura física de um potenciômetro.
2- PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 
2.1 – OBJETIVOS 
· Medir a resistência de um potenciômetro;
· Conectar um potenciômetro como divisor de tensão;
· Conectar um potenciômetro como reostato;
2.2 – MATERIAIS UTILIZADOS 
· 1 Multímetro Digital;
· Protoboard;
· Fonte de tensão DC;
· Resistores: 
R1 = 39 k
P1 = 100 k
2.3 – FÓRMULAS UTILIZADAS
· Lei de Ohm
2.4 – MÉTODOS UTILIZADOS
O experimento iniciou-se com a determinação dos terminais do potenciômetro, após isso, com o auxílio do multímetro foi aferido às resistências nos terminais determinados e anotado os resultados em uma tabela. O próximo passo do experimento, consistiu em montar um circuito (circuito 1) que atua como divisor de tensão no protoboard, o qual foi alimentado por uma fonte de tensão DC de 10V, logo foi medido a tensão de saída para os valores em que a resistência variava no potenciômetro nos terminais BC.
O experimento prosseguiu com o uso do potenciômetro como reostato o qual teve seus terminais B e C aterrados. Com isso, com o auxílio do multímetro foi aferido as resistências nos terminais determinados e anotado os resultados em uma tabela. Dessa forma, o experimento continuou com a montagem do circuito 2 que atuava como um limitador de corrente, que foi alimentado com uma fonte de tensão DC de 10V e em seguida foi medido corrente total do circuito para os valores assumidos da resistência que variava.
. 
Figura 3: Determinação dos terminais do potenciômetro.
Figura 4: Circuito 1 divisor de tensão montado no protoboard.
Figura 5: Potenciômetro como reostato.
Figura 6: Circuito 2 limitador de corrente montado no protoboard.
Figura 7: Fonte de tensão DC de 10V.
2.5 – RESULTADOS
Os resultados avaliam o funcionamento do potenciômetro e suas funções, bem como resistor variável, limitador de corrente e sua resistência como reostato.
· MEDIDA DA RESISTÊNCIA DO POTENCIÔMETRO 
Figura 8: Representação do potenciômetro.
	O potenciômetro utilizado tinha na prática o valor de resistência máxima de .
 Em C: 
Em B e C: 
Em B(Centro): 
Em B e A: 
Em A: 
	Posição do Cursor
	
	
	
	 Calculado
	Em C
	88,6
	0
	88,3
	88,6
	Entre B e C
	61,1
	28,5
	88,6
	89,6
	Em B (centro)
	44,0
	46,0
	89,0
	90,0
	Entre B e A
	31,5
	58,6
	89,0
	90,1
	Em A
	0
	89,0
	89,0
	89,0
Tabela 1: Valores das medidas aferidas e calculadas nos terminais com cursor variante.
· CIRCUITO 1: DIVISOR DE TENSÃO
Figura 9: Representação do circuito 1 divisor de tensão.
Para o preenchimento do item da tabela 2
 
 
 
 
 
	
	
	
	Em C
	0
	0
	Entre B e C
	2,75
	2,5
	EmB (centro)
	5,53
	5,0
	Entre B e A
	8,35
	7,5
	Em A
	10,01
	10,0
Tabela 2: Valores da tensão de saída medida e calculada do potenciômetro.
· POTENCIÔMETRO COMO REOSTATO
Figura 10: Representação do potenciômetro como reostato.
	Posição do Cursor
	
	
	
	Em C
	88,7
	0
	88,7
	Entre B e C
	56,7
	0
	56,6
	Em B (centro)
	46,0
	0
	46,0
	Entre B e A
	33,6
	0
	33,5
	Em A
	0
	0
	0
Tabela 3: Valores das medidas aferidas no potenciômetro como reostato.
	
· CIRCUITO 2: LIMITADOR DE CORRENTE 
Figura 11: Representação do circuito 2 limitador de corrente.
Foi preciso calcular a resistência equivalente conforme a resistência do potenciômetro variava, para o preenchimento do item .
	
	
	
	0
	0,22
	0,25
	25
	0,13
	0,16
	50
	0,09
	0,11
	75
	0,07
	0,09
	100(Máximo)
	0,06
	0,07
Tabela 4: Corrente medida e calculada para o circuito 2 limitador de corrente.
3- QUESTÕES 
1 – Observando os dados da tabela 1 responda:
a) A resistência RAC variou durante a rotação do eixo do potenciômetro? Justifique.
Resposta: Não. No circuito se destina ao limitador de corrente RAC tem seu valor de resistência fixa.
b) O que ocorre com RBC enquanto RAB aumenta? Explique utilizando a representação do resistor variável.
Para a esquerda: RBC aumenta
 Para a direita: RBC diminui 
Resposta: Este comportamento pode ser explicado pela expressão , na qual RAB e RBC são inversamente proporcionais.
2 – Observando os dados da tabela 2, explique a razão pela qual a tensão de saída aumenta quando RBC aumenta. Sugestão: utilize a LEI DE OHM, as LEIS DE KIRCHHOFF e a teoria sobre resistores variáveis.
Resposta: Isto pode ser explicado pela lei de ohm, onde se aumentar a corrente ou a resistência, ocorre que consequentemente a tensão ira aumentar, neste caso a resistência esta aumentando e com isso a tensão também aumenta.
3 – Na tabela 4, como se comporta a corrente a medida que diminui RAC? Justifique este comportamento utilizando a LEI DE OHM.
Resposta: Pela lei de ohm, temos neste experimento o valor de tensão fixo, e conforme a resistência RAC diminui a corrente total irá aumentar, pois estamos dividindo um valor de tensão fixo por um valor de corrente cada vez menor, consequentemente o valor de corrente irá aumentar, ou seja, corrente e resistência são inversamente proporcionais.
4- SIMULAÇÃO 
A simulação do experimento foi realizada no software proteus.
· MEDIDA DA RESISTÊNCIA DO POTENCIÔMETRO 
Figura 12: Simulação Potenciômetro.
· CIRCUITO 1: DIVISOR DE TENSÃO
Figura 13: Tensão de saída para 
.
Figura 14: Tensão de saída para 
Figura 15: Tensão de saída para 
Figura 16: Tensão de saída para 
Figura 17: Tensão de saída para 
· POTENCIÔMETRO COMO REOSTATO
Figura 18: Simulação do potenciômetro como reostato.
· CIRCUITO 2: LIMITADOR DE CORRENTE 
Figura 19: Corrente total para 
Figura 20: Corrente total para 
Figura 21: Corrente total para 
Figura 22: Corrente total para 
Figura 23: Corrente total para 
5- CONCLUSÃO GERAL 
 Em suma, este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de completar duas grandes vertentes, que se tornam uma ao longo do processo de aprendizagem do aluno. O experimento construído no laboratório tem a característica tanto de avaliar os conhecimentos teóricos como também solidificar e familiarizar o discente com a prática, de igual, do manuseio dos equipamentos e da flexibilidade e criatividade que são requeridas dos estudantes de engenharia, de forma que seja possível maximizar a eficiência na absorção de conceitos e formulas abstratos inerentes ao cotidiano do aluno. 
 Portanto, com a prática realizada em laboratório foi possível comprovar á variações entre os cálculos e valores medidos com o multímetro, assim como, a simulação realizada no software proteus. Com isso, conclui-se que o divisor de tensão é um circuito usado para ajustar o valor da voltagem de saída de um dispositivo antes de conectar a entrada de outro dispositivo ou equipamento, enquanto o limitador de corrente garante segurança ao circuito e, o potenciômetro como reostato faz com a corrente variem fazendo a resistência menor. 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 	[1] ALLAN H. ROBBINS - WILHELM C. MILLER. Análise de Circuitos - Teoria e Prática – Editora: Cengage Learning, 1a edição – Volume 1, 2010. 
[2] ALEXANDER, Charles K; SADIKU, Matthew N.O. Fundamentos de circuitos elétricos. 5ª edição. Porto Alegre: AMGH, 2013.