Atividades Laboratório

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CENTRO UNIVERSITÁRIO IBMR
BACHARELADO EM ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO
DL08-15042-2023210-GRA1570-ENGCO
Nome: DANIEL DE SOUZA XAVIER - Matrícula: 2023203675
Turma: 2023-2 N
Matéria: Microcontroladores e IoT
Atividade: Laboratório de Física
Trabalho: ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES
AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS
FASE 1 – ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES EM SÉRIE
1. Preencha a tabela 1 com os resultados obtidos durante o passo 3 (Medindo a
tensão).
Lâmpada Tensão (V)
3 3,03
5 2,90
6 3,07
7 3,01
Tabela 1 – Dados experimentais de tensão com quatro resistores em série
2. Preencha a tabela 2 com os resultados obtidos durante o passo 3 (Medindo a
tensão) após a remoção da lâmpada do borne 6.
Lâmpada Tensão (V)
3 4,06
5 3,89
7 4,05
Tabela 2 – Dados experimentais de tensão com três resistores em série
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3. Com base em suas observações, comente a veracidade da seguinte afirmação:
“Em uma associação em série a soma das tensões elétricas sobre cada
componente (lâmpada) é igual a tensão elétrica total atuante no circuito.”
R: Sim, a tensão resultante do circuito é a soma de todas que passam pelos diversos
resistores. Contudo, quando um circuito possui resistores associados em série, a
tensão total do circuito se divide entre os resistores associados, sendo que o valor da
tensão sobre cada resistor irá depender do valor respectiva resistência.
4. Caso um circuito possuísse 20 lâmpadas em série e uma das lâmpadas
“queimasse”, o que aconteceria com as demais lâmpadas do circuito? Justifique
a sua resposta.
R: Todo circuito iria parar de funcionar, na alimentação em série, a tensão de
entrada passa pelo terminal de entrada de um dispositivo e a sua saída está
ligada diretamente na entrada de alimentação do dispositivo seguinte, ao abrir
a ligação, a alimentação será interrompida e as lâmpadas não se acenderão.
5. Preencha a tabela 3 com os resultados obtidos durante o passo 4 (Medindo a
corrente elétrica).
Lâmpada Corrente (A)
3 0,15
5 0,15
6 0,15
7 0,15
Tabela 3 – Dados experimentais de corrente com resistores em série
6. Como é o comportamento da corrente elétrica no circuito que você montou?
Explique.
R: A corrente elétrica é sempre a mesma, foi testado cada ponto e não houve
mudanças.
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FASE 2 – ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES EM PARALELO
1. Preencha a tabela 4 com os resultados obtidos durante o passo 3 (Medindo a
tensão).
Lâmpada Tensão (V)
3 12,00
5 12,00
6 12,00
7 12,00
Tabela 4 – Dados experimentais de tensão com resistores em paralelo
2. Com base em suas medições, comente a veracidade da seguinte afirmação: “Em
uma associação em paralelo os componentes do circuito ficam submetidos a
uma mesma tensão elétrica”.
R: Está correto, todos os elementos que estão conectados em paralelo ficam
submetidos à mesma tensão, no entanto a corrente que passa por cada fio
depende da resistência elétrica do elemento que se encontra em cada fio,
todos os resistores estão submetidos a uma mesma diferença de potencial.
3. Com base em suas observações, comente a veracidade da seguinte afirmação:
“Em uma associação em paralelo, a retirada de um dos componentes do circuito
(lâmpadas) não interrompe o funcionamento dos demais componentes.”
R: Isso ocorre porque os componentes do circuito funcionam de forma
independentes um do outro. Se o circuito continuar funcionando depois da
carga ser retirada, é um circuito em paralelo.
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FASE 3 – ASSOCIAÇÃO MISTA DE RESISTORES
1. Em relação a luminosidade observada pelas lâmpadas ao final do passo 1 (montado
o experimento), foi possível observar alguma diferença entre elas? Emcaso afirmativo,
qual foi a diferença? Justifique.
R: Com o posicionamento das pontes nos bornes 1, 6 e 7 e as lâmpadas nos soquetes 2, 3,
4 e 5. A luminosidade das lâmpadas dos bornes 2, 3 e 4 são menores do que a iluminação da
lâmpada no borne 5.
2. Preencha a tabela 5 com os resultados obtidos durante o passo 3 (Medindo a
tensão).
Lâmpada Tensão (V)
2 3,00
3 3,00
4 3,00
5 9,00
Tabela 5 – Dados experimentais de tensão com associação mista de resistores
3. Qual foi a tensão medida entre os terminais 2A e 5B? Utilizando seus
conhecimentos sobre circuitos elétricos e associação de resistores, explique como a
tensão fornecida pela fonte é dividida entre as lâmpadas do circuito montado no
passo 1.
R: Tensão medida entre os terminais 2A e 5B foi de 12VDC, a tensão medida na
lâmpada do Borne 5 foi de 9,00 VDC, restando para o circuito em paralelo a tensão
de 3,00 VDC para alimentação das outras 3 lâmpadas.
Também foram realizados os seguintes testes: Foi observado que, ao retirar uma
das três lâmpadas do circuito em paralelo, a tensão se dividia pela quantidade de
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dispositivos do circuito em paralelo, aumentando a luminosidade das lâmpadas,
porém, ainda trabalhando com a tensão de saída do circuito em série e fazendo a
divisão da tensão entre os dispositivos do circuito em paralelo.
Após a deixar duas lâmpadas no circuito em paralelo, foi verificado que a tensão
entre os bornes 5A e 5B caiu de 9,00 VDC para 8,03 Vdc e a tensão entre os bornes
2A e 5B verificado foi de 12 VDC, sendo que a análise entre os Bornes 2A e 2B foi de
3Vdc para 4,00 Vdc, e ao retirar a segunda lâmpada do circuito em paralelo, a
tensão foi balanceada entre os circuitos e uma lâmpada no circuito em paralelo.
Também foram realizados testes de curto circuito, afim de verificar em que
condições a ligações em paralelo e em série seriam possíveis e quais seriam os
pontos de atenção para evitar possíveis erros de ligação, na condição abaixo o
sistema apresentou a queima do fusível em curto circuito, sensíveis ao excesso de
corrente elétrica que se fundiu quando este excesso ocorreu, abrindo o circuito e
preservando os outros componentes do circuito.
Foi realizado o testes com jumper em série e em paralelo com o circuito ligado:
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Matéria: Microcontroladores e IoT
Atividade: Laboratório de Física
Trabalho: MÁXIMA TRANSFERÊNCIA DE POTÊNCIA
AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS
Medição
Resistência do
potenciômetro (Ω)
Tensão do
resistor R2 (V)
Tensão no
potenciômetro (V)
1 8 1,31 1,05
2 16 1,09 1,75
3 24 0,92 2,22
4 32 0,81 2,58
5 40 0,72 2,86
6 48 0,64 3,08
7 56 0,58 3,26
8 64 0,53 3,40
9 72 0,49 3,53
10 80 0,46 3,64
11 88 0,42 3,72
12 96 0,40 3,81
Tabela 1 – Dados experimentais da tensão
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1. Preencha a tabela 1 de acordo com os dados experimentais obtidos durantea
realização do ensaio.
R: OK Preenchido
2. Qual o valor a tensão aplicada pela fonte? Qual o valor da resistência?
R: Fonte de Tensão 5V, R1 20 Ω, R2 10 Ω, Potenciômetro R3 100 Ω.
Para o cálculo da corrente utilize a equação abaixo.
�� = �� ∗ �
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.
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3. Preencha a tabela 2 com a corrente que percorre o circuito em cada medição.
Medição
Resistência do
potenciômetro
(Ω)
Corrente
do circuito
(A)
Resistência
R2 (Ω)
Req = (Rp+ R2)
Eficiência
(�)
Potência
dissipada no
circuito
1 8 0,63 2,1 10,10 0,34 2,21
2 16 0,31 3,46 19,46 0,49 1,77
3 24 0,21 4,45 28,42 0,59 1,65
4 32 0,16 5,12 37,12 0,65 1,58
5 40 0,13 5,6 45,6 0,7 1,54
6 48 0,10 6,14 54,14 0,73 1,51
7 56 0,09 6,5 62,5 0,76 1,49
8 64 0,08 6,78 70,78 0,78 1,47
9 72 0,07 6,91 78,91 0,8 1,46
10 80 0,06 7,2 87,2 0,81 1,44
11 88 0,06 7,57 97,57 0,83 1,43
12 96 0,05 7,68 103,68 0,84 1,42
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.
Pot dissipada= ��²+
Ri
�2²
+
R2
��²
RP
Onde:
�� = Tensão da resistência interna da fonte
Ri = Resistência interna da fonte
�2 = Tensão no resistor R2
R2 = Resistência do resistor R2
�� = Tensão no potenciômetro
RP = Resistência do potenciômetro
5. Anote os valores da potência dissipada na tabela 2.
R: OK Preenchido
Encontre os valores para a eficiência da transferência de potência utilizando a equação
abaixo.
� =
Req
Req + R1
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Onde:
� = Eficiência na transferência de potência
Req = Resistência equivalente do circuito.
R1 = Resistência interna na fonte
6. Anote os valores da eficiência na tabela 2.
R: OK Preenchido
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: O menor valor de potência dissipada foi 1,42w que correspondente a eficiência 0,84. E o
maior valor de potência dissipada 2,21w e corresponde a menor eficiência 0,34.
8. Analisando a resistência interna e externa. Quando transferência de potência
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apresentará seu valor máximo? Justifique.
R: Analisando o valor de potên cia dissipada e proporcional e inversa a resistência, ou seja
menor a resistência maior 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 omesmo? Justifique
R: O primeiro resistor simula a resistência interna da fonte, e o valor não seria o mesmo.
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Atividade: Laboratório de Física
Trabalho: LEI DE OHM
AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS
RESISTÊNCIA DE UM RESISTOR EM FUNÇÃO DO COMPRIMENTO
1. Construa o gráfico da “Resistência elétrica x Comprimento do resistor”.
Resistor 1 L (mm) R (Ω) R/L (Ω/m)
AB 250,00 4,30 17,20
AC 500,00 8,50 17,00
AD 750,00 12,80 17,07
AE 1000,00 17,00 17,00
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Resistor 2 L (mm) R (Ω) R/L (Ω/m)
AB 250,00 1,70 6,80
AC 500,00 3,20 6,40
AD 750,00 5,00 6,67
AE 1000,00 6,60 6,60
Resistor 3 L (mm) R (Ω) R/L (Ω/m)
AB 250,00 0,80 3,20
AC 500,00 1,70 3,40
AD 750,00 2,50 3,33
AE 1000,00 3,40 3,40
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Resistor 4 L (mm) R (Ω) R/L (Ω/m)
AB 250,00 1,30 5,20
AC 500,00 2,50 5,00
AD 750,00 3,80 5,07
AE 1000,00 5,10 5,10
Resistência Elétrica (Ω)
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Resistor 5 L (mm) R (Ω) R/L (Ω/m)
AB 250,00 0,00 0,00
AC 500,00 0,10 0,20
AD 750,00 0,10 0,13
AE 1000,00 0,10 0,10
2. O que é possível observar com relação ao comportamento da resistência elétrica? Explique.
R: A resistência é diretamente proporcional ao comprimento do cabo, contudo, a resistividade é a mesma
em todos os pontos verificados;
RESISTÊNCIA ELÉTRICA DE UM RESISTOR EM FUNÇÃO DA ÁREA
1. Construa o gráfico da “Resistência elétrica x Inverso da área de seção reta do resistor”.
Resistor 1 L (m) R (Ω) R*A (Ω*m²)
AB 0,25 4,3 2,15
AC 0,50 8,5 8,50
AD 0,75 12,8 19,20
AE 1,00 17,0 34,00
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Resistor 2 L (m) R (Ω) R*A (Ω*m²)
AB 0,50 1,70 0,85
AC 1,00 3,20 3,20
AD 1,50 5,00 7,50
AE 2,00 6,60 13,20
Resistor 3 L (m) R (Ω) R*A (Ω*m²)
AB 0,50 0,80 0,40
AC 1,00 1,70 1,70
AD 1,50 2,50 3,75
AE 2,00 3,40 6,80
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Resistor 4 L (m) R (Ω) R*A (Ω*m²)
AB 0,50 1,30 0,65
AC 1,00 2,50 2,50
AD 1,50 3,80 5,70
AE 2,00 5,10 10,20
Resistor 5 L (m) R (Ω) R*A (Ω*m²)
AB 0,50 0 0,00
AC 1,00 0,1 0,10
AD 1,50 0,1 0,15
AE 2,00 0,1 0,20
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2. Qual o comportamento da resistência elétrica?
R: A resistência é diretamente proporcional ao tamanho do condutor, logo quanto maior o tamanho do
condutor maior será sua resistência, o que se pode ver claramente com os dados da tabela. Isso quer dizer
que a resistência será maior se aumentarmos o comprimento do condutor ou se aumentarmosa
resistividade do material.
3. Com base nos seus conhecimentos, é correto afirmar que “A resistência de um condutor depende da
sua geometria (comprimento e área)”?
R: Sim, pois foi verificado no Laboratório que a resistência de um condutor é diretamente proporcional ao
comprimento, e inversamente proporcional a área da seção reta.
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4. Calcule a resistividade de cada resistor.
Comprimento: A resistência é tanto maior quanto maior for o comprimento.
Secção: A resistência é tanto menor quanto maior for o secção.
A área (S) é calculada pela fórmula S=π r²
Π = 3.14151
r = raio
Resistores 1 à 5 - Sessão “AE” = 1000mm Comprimento
Material Item Diâmetro (mm) Raio A (m²) R (Ω) R*A (Ω*m²)
KDS Resistor 1 0,32 0,16 5,026416 x 10 ^ - 8 m² 17,0 85,449072 x 10 ^ - 8 m²
Kanthal dsd Resistor 2 0,51 0,26 8,167926 x 10 ^ - 8 m² 6,6 53,9083116 x 10 ^ - 8 m²
KDS Resistor 3 0,72
0,36
11,309436 x 10 ^ - 8
m²
3,4 38,4520824 x 10 ^ - 8 m²
Níquel-Cromo Resistor 4 0,51 0,26 8,167926 x 10 ^ - 8 m² 5,1 41,6564226 x 10 ^ - 8 m²
Cobre Esmaltado Resistor 5 0,64
0,32
10,052832 x 10 ^ - 8
m²
0,1 1,0052832 x 10 ^ - 8 m²
Resistor 1
Material = KDS
Área = (A) = π r²
L = 1000 mm = 1m
Diâmetro: 0,32 mm
Raio: 0,16mm = 1,6 x 10 ^ - 4m
Área (A): 3.14151 x (1,6 x 10 ^ - 4)² = 5,026416x 10 ^ - 8 m²
R*A (Ω*m²) = 17,0 * 5,026416 x 10 ^ - 8 m² = 85,449072 x 10 ^ - 8 m²
Resistor 2
Material = Kanthal dsd
Área = (A) = π r²
L = 1000 mm = 1m
Diâmetro: 0,51 mm
Raio: 0,26 mm = 2,6 x 10 ^ - 4 m
Área (A): 3.14151 x (2,6 x 10 ^ - 4)² = 8,167926 x 10 ^ - 8 m²
R*A (Ω*m²) = 6,6 *8,167926 x 10 ^ - 8 m² = 53,9083116 x 10 ^ - 8 m²
Resistor 3
Material = KDS
Área = (A) = π r²
L = 1000 mm = 1m
Diâmetro: 0,72 mm
Raio: 0,36 mm = 3,6 x 10 ^ - 4 m
Área (A): 3.14151 x (3,6 x 10 ^ - 4)² = 11,309436 x 10 ^ - 8 m²
R*A (Ω*m²) = 3,4 * 11,309436 x 10 ^ - 8 = 38,4520824 x 10 ^ - 8 m²
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Resistor 4
Material = Níquel-Cromo
Área = (A) = π r²
L = 1000 mm = 1m
Diâmetro: 0,51 mm
Raio: 0,26 mm = 2,6 x 10 ^ - 4 m
Área (A): 3.14151 x (2,6 x 10 ^ - 4)² = 8,167926 x 10 ^ - 8 m²
R*A (Ω*m²) = 5,1 * 8,167926 x 10 ^ - 8 m² = 41,6564226 x 10 ^ - 8 m²
Resistor 5
Material = Cobre Esmaltado
Área = (A) = π r²
L = 1000 mm = 1 m
Diâmetro: 0,64 mm
Raio: 0,32 mm = 3,2 x 10 ^ - 4 m
Área (A): 3.14151 x (3,2 x 10 ^ - 4 )² = 10,052832 x 10 ^ - 8 m²
R*A (Ω*m²) = 0,1 * 10,052832 x 10 ^ - 8 = 1,0052832 x 10 ^ - 8 m²
5. Qual dos resistores possui maior resistividade? Por quê?
Para o cálculo da resistividade utilize a fórmula: ρ = � *(�/�).
Material Item Diâmetro (mm) Raio (r) A (m²) R (Ω) ρ = � *(�/�)
KDS Resistor 1 0,32 0,16 5,026416 x 10 ^ - 8 m² 17,0 0,085449072
Kanthal dsd Resistor 2 0,51 0,26 8,167926 x 10 ^ - 8 m² 6,6 0,053908312
KDS Resistor 3 0,72
0,36
11,309436 x 10 ^ - 8
m²
3,4 0,038452082
Níquel-Cromo Resistor 4 0,51 0,26 8,167926 x 10 ^ - 8 m² 5,1 0,041656423
Cobre Esmaltado Resistor 5 0,64
0,32
10,052832 x 10 ^ - 8
m²
0,1 0,001005283
R: O Resistor 01 apresentou maior resistividade, a resistencia é diretamente proporcional ao
comprimento do condutor e inversamente proporcional a expessura do condutor.
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CORRENTE ELÉTRICA DE UM RESISTOR
1. Construa o gráfico da “Tensão elétrica x Corrente elétrica”, caso precise retorne ao
roteiro teórico para relembrar a relação entre Tensão elétrica ou corrente elétrica.
Resistor 1 “EA1”
Tensão elétrica x Corrente elétrica V (V) I (A) V/i (V/A) Ω
Resistor 1 “A1” 0,50 0,03 16,67
Resistor 1 “B1” 1,00 0,06 16,67
Resistor 1 “C1” 1,50 0,09 16,67
Resistor 1 “D1” 2,00 0,11 18,18
Resistor 1 “E1” 2,50 0,14 17,86
Resistor 2 “EA2”
Tensão elétrica x Corrente elétrica V (V) I (A) V/i (V/A) Ω
Resistor 2 “A2” 0,50 0,07 7,14
Resistor 2 “B2” 1,00 0,14 7,14
Resistor 2 “C2” 1,50 0,22 6,82
Resistor 2 “D2” 2,00 0,29 6,90
Resistor 2 “E2” 2,50 0,36 6,94
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Resistor 3 “EA3”
Tensão elétrica x Corrente elétrica V (V) I (A) V/i (V/A) Ω
Resistor 3 “A3” 0,50 0,14 3,57
Resistor 3 “B3” 1,00 0,29 3,45
Resistor 3 “C3” 1,50 0,45 3,33
Resistor 3 “D3” 2,00 0,61 3,28
Resistor 3 “E3” 2,50 0,76 3,29
Resistor 4 “EA4”
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Tensão elétrica x Corrente elétrica V (V) I (A) V/i (V/A) Ω
Resistor 4 “A4” 0,50 0,09 5,56
Resistor 4 “B4” 1,00 0,18 5,56
Resistor 4 “C4” 1,50 0,28 5,36
Resistor 4 “D4” 2,00 0,38 5,26
Resistor 4 “E4” 2,50 0,48 5,21
2. Depois da realização do experimento o que é possível observar com relação ao
comportamento da corrente elétrica? Explique.
R: A corrente elétrica aumenta conforme vai aumentando o condutor, de forma
aparentemente linear e constante, como uma progressão aritmética, dando a impressão
de estar em uma crescente reta.
3. É possível realizar as medições de corrente elétrica em todos os resistores? Caso não,
por quê?
R: Não, no Resistor 5 “EA5” – A fonte entrará em curto circuito para realização deste teste,
vai gerar uma corrente maior que 5A, o fusível do experimento não suporta essa corrente e
vai queimar.
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4. Qual dos resistores apresentou maior valor para a corrente elétrica? Tente elaborar
uma justificativa, abordado o comportamento da resistência elétrica como a passagem
da corrente elétrica.
R: Resistor 01 apresentou maior corrente elétrica, ao aumentar os valores de tensão, a
corrente aumentou em menor proporção quando comparado aos outros
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CENTRO UNIVERSITÁRIO IBMR
BACHARELADO EM ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO
DL08-15042-2023210-GRA1570-ENGCO
Nome: DANIEL DE SOUZA XAVIER - Matrícula: 2023203675
Turma: 2023-2 N
Matéria: Microcontroladores e IoT
Atividade: Laboratório de Física
Trabalho: Led e Diodos
AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS
Anote na tabela apresentada abaixo os valores da corrente elétrica apresentado
pelomultímetro ajustado para medir a corrente elétrica que passa pelo led.
Medição
Tensão na fonte
(V)
Tensão no
multímetro (V)
Corrente elétrica
(A)
1 0 0 0
2 0,2 0,2 0
3 0,4 0,4 0
4 0,6 0,6 0
5 0,8 0,8 0
6 1 1 0
7 1,2 1,2 0
8 1,4 1,4 0
9 1,6 1,6 0
10 1,8 1,8 0
11 2 2,0 0
12 2,2 2,01 0,00057
13 2,4 2,01 0,00118
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Utilizando os dados obtidos no experimento, construa a curva característica do led (tensão
apresentada pelo multímetro x corrente elétrica).
Em seguida, responda os questionamentos a seguir:
1. A partir de que valor de corrente elétrica o led acendeu? Sua intensidade
luminosa aumentou ao com o aumento da corrente elétrica? Explique.
R: A partir do valor 5mA, simhouve um aumento na corrente elétrica diretamente
proporcinal à passagem de corrente.
2. Qual a relação observada na curva característica do led com relação à tensão
ecorrente elétrica?
R: Existe uma tensão limite a qual o led e após a essa tensão. Mesmo aumentando a
tensão elétrica no circuito, a queda de tensão sobre o led se mantém a mesma,
somente aumentando a corrente que passa.
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	AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS
	FASE 1 – ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES EM SÉRIE
	FASE 2 – ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES EM PARALELO
	FASE 3 – ASSOCIAÇÃO MISTA DE RESISTORES
	AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS
	AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS
	RESISTÊNCIA ELÉTRICA DE UM RESISTOR EM FUNÇÃO DA Á
	CORRENTE ELÉTRICA DE UM RESISTOR
	AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS