ELETRONICAANALOGICAUNI3CampoEletromagnetico_20220210092256

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LABORATÓRIO DE FÍSICA
CAMPO ELETRÔMAGNÉTICO
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.
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:
LABORATÓRIO DE FÍSICA
CAPACITORES
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𝑅𝑉 = (
|V𝑀𝑒𝑑|
|
|) 𝑅
Onde:
Vf = Tensão da fonte.
V𝑓 − 2 V𝑀𝑒𝑑
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:
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
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?
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MÁXIMA TRANSFERÊNCIA DE POTÊNCIA
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
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
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 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.
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
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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FÍSICA
RESISTIVIDADE
)
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3. Na sua opinião o material sofreria variação em sua resistividade se ao invés de aquecidofosse 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: 
12
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