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AVALIAÇÃO DO S RESULTADOS CAMPO ELETROMAGNÉTICO 1. Com base nos seus conhecimentos justifique por que a bússola aponta para o Norte geográfico sem que tenha necessidade aplicar cargas na de mesma? R: Ela aponta para o norte pois o campo magnético gerado pela agulha se alinha com o campo magnético terrestre. A Terra pode ser considerada como um imã gigante, e com isso, produz um campo magnético. 2. Descreva o comportamento da agulha nas diferentes posições. Bussola próxima a chave do circuito: Bússola á esquerda: Bússola na parte inferior do centro: 3. Descreva com base nos seus conhecimentos o comportamento da agulha quando a chave era desativada. R: Quando a chave é desativada, a agulha retorna para o norte geográfico. 4. Justifique o fenômeno ocorrido com a bússola quando se fechava o circuito. R: Quando há uma carga elétrica em movimento, há um campo elétrico junto há mesma, e isso acaba fazendo com que a agulha sofra deflexões. 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 (V ) para este circuito? Qual f o valor resistência (R) na qual o multímetro está conectado? da Para calcular a resistência interna do multímetro, utilize a equação abaixo: 𝑅𝑉 = ( |V𝑀𝑒𝑑| | | ) 𝑅 Onde: Vf = Tensão fonte.da V𝑓 − 2 V𝑀𝑒𝑑 VMed = Tensão medida pelo multímetro. R = Valor das resistências iguais utilizadas. RV = Resistência interna do multímetro. Respostas: Vmed = -5,95V Vf = 12V R = 90k Ω 2. Qual o valor resistência interna da do multímetro (RV)? Respostas: Rv = (5,95/12-2(5,95))90,000 Rv = 5,35mΩ 3. Qual o valor tensão apresentada pelo multímetro e o tempo que o capacitor da leva para carregar totalmente? Resposta: A tensão chega em 11,97V e tempo de carga de 12s. 4. Preencha a tabela 1 com dados obtidos carregamento capacitor. os no do LABORATÓRIO FÍSICADE MÁXIMA TRANSFERÊNCIA POTÊNCIADE 1 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EDUCAÇÃO – EM CEP: 40260- Fone: 71 3272-3504 215 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS Medição Resistência do potenciômetro (Ω) Tensão do resistor (V) R2 Tensão no potenciômetro (V) 1 8 1,32 1,05 2 16 1,08 1,74 3 24 0,93 2,22 4 32 0,80 2,57 5 40 0,71 2,86 6 48 0,64 3,07 7 56 0,58 3,25 8 64 0,53 3,40 9 72 0,49 3,53 10 80 0,45 3,64 11 88 0,43 3,73 12 96 0,39 3,80 Tabela Dados experimentais 1 – da tensão 1. os Preencha a tabela 1 acordo com de dados experimentais obtidos durante a realização ensaio. do 2. Qual o valor a tensão aplicada pela fonte? Qual o valor resistência? da Resposta: A tensão aplicada é de 5Vcc e o valor da resistência é de 20 ohms Para o cálculo da corrente utilize a equação abaixo. 𝑉𝑓 = 𝑅𝑝 ∗ 𝑖 Onde: Vf = Tensão da fonte LABORATÓRIO FÍSICADE MÁXIMA TRANSFERÊNCIA POTÊNCIADE 2 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EDUCAÇÃO – EM CEP: 40260- Fone: 71 3272-3504 215 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br RP = Resistência do potenciômetro i = Corrente elétrica circuito do Os valores corrente elétrica encontrados serão baseados de 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. Medição Resistência do potenciômetro (Ω) Corrente do circuito (A) Resistência R2 (Ω) Req = (Rp + R2) Eficiência (𝜂) Potência dissipada no circuito 1 8 0,63 2,10 10,10 0,34 2,21 2 16 0,31 3,46 19,46 0,49 1,77 3 24 0,21 4,42 28,42 0,59 1,65 4 32 0,16 5,12 37,12 0,65 1,58 5 40 0,13 5,60 45,60 0,70 1,54 6 48 0,10 6,14 54,14 0,73 1,51 7 56 0,09 6,50 62,50 0,76 1,49 8 64 0,08 6,78 70,78 0,78 1,47 9 72 0,07 6,91 78,91 0,80 1,46 10 80 0,06 7,20 87,20 0,81 1,44 11 88 0,06 7,57 95,57 0,83 1,43 12 96 0,05 7,68 103,68 0,84 1,42 Tabela 2 Dados experimentais – do experimento 4. Com base nos valores obtidos resistência dos resistores, determine a de resistência equivalente (R ) para cada medição feita no circuito e anote na eq LABORATÓRIO FÍSICADE MÁXIMA TRANSFERÊNCIA POTÊNCIADE 3 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EDUCAÇÃO – EM CEP: 40260- Fone: 71 3272-3504 215 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br tabela 2. Para encontrar a potência dissipada circuito, você utilizará resistências do as apresentadas pelos resistores e potenciômetros, associando-as com os seus valores de tensão. Utilize a equação abaixo para encontrar a potência dissipada circuito. no 𝑃𝑜𝑡𝐷𝑖𝑠𝑠𝑖𝑝𝑎𝑑𝑎 = 𝑉𝑖² + 𝑅 𝑖 𝑉2² + 𝑅2 𝑉𝑝² 𝑅𝑝 Onde: 𝑉𝑖 = Tensão da resistência interna da fonte Ri = Resistência interna da fonte 𝑉2 = Tensão no resistor R2 R2 = Resistência resistor do R2 𝑉𝑝 = Tensão no potenciômetro RP = Resistência potenciômetrodo 5. os Anote valores potência dissipada da na tabela 2. Encontre os valores para a eficiência da de transferência potência utilizando a equação abaixo. 𝜂 = 𝑅𝑒𝑞 𝑅𝑒𝑞 + 𝑅1 LABORATÓRIO FÍSICADE MÁXIMA TRANSFERÊNCIA POTÊNCIADE 4 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EDUCAÇÃO – EM CEP: 40260- Fone: 71 3272-3504 215 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br Onde: 𝜂 = Eficiência na transferência de potência Req = Resistência equivalente do circuito. 𝑅1 = Resistência interna na fonte 6. os Anote valores eficiência na tabela da 2. 7. Construa o gráfico potência dissipada da em função eficiência. Para que valor da de eficiência foi observada a menor potência dissipada? Pode-se afirmar que esse ponto é o maior transferência potência? de de 8. Analisando a resistência interna e externa. Quando transferência de potência apresentará seu valor máximo? Justifique. Considerando o gráfico, o menor valor de potência dissipada foi de 1,42W, que corresponde a uma eficiência de 0,84; A maior transferência de potência foi de 2,21W, tendo em vista que a eficiência foi de 0,34. 0,34 0,49 0,59 0,65 0,7 0,73 0,76 0,78 0,8 0,81 0,83 0,84 2,21 1,77 1,65 1,58 1,54 1,51 1,49 1,47 1,46 1,44 1,43 1,42 0 0,5 1 1,5 2 2,5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Eficiência ) x Potência Dissipada no Circuito Eficiência ( ) Potência dissipada no circuito𝜂 LABORATÓRIO FÍSICADE MÁXIMA TRANSFERÊNCIA POTÊNCIADE 5 ALGETEC SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EDUCAÇÃO – EM CEP: 40260- Fone: 71 3272-3504 215 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 9. Como o resistor R1 atua no circuito? Se não fosse colocado este resistor no circuito o valor encontrado para máxima transferência potência seria o de mesmo? Justifique Atua para simular a resistência interna da fonte; não seria pois o valor máximo de transferência não auxiliaria no ponto máximo. r ! "#$%&% &! '()*+"#,(,"-(*.$,$+/+"'/01 2 ),$333/(*.$,$+/+"'/01 AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS / 45(* " 6(*"1 7( ,$'8$1(,51( )#)+)(* 7" 9)9,$'(:45(* ( 1$9)9,;#+)( )#)+)(* 7" 9)9,$'('$7)7(8$*"'5*<'$,1": Medi da Temperatura (°C) Resistência (m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edições Medição 1 2 3 4 Média T63% (s) 1,89 1,94 1,85 2,13 1,95 Tabela 1 Dados carregamento capacitor – do do 5. Qual o valor tensão apresentada pelo multímetro e o tempo que o capacitor leva para da carregar totalmente? R: Vmin = 0V. Tempo de descarregar = 11,57s 6. Preencha a tabela 2 com dados obtidos descarregamento os no do capacitor. V37% 4,44V Medições Medição 1 2 3 4 Média T37% (s) 2,17 2,12 2,03 2,12 2,11 A constante de tempo de um circuito RC é dada por: τ = C R ∗ 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 constante tempo) encontre: da de τ Teórico =1,8s Os valores encontrados nos passos 5 e 6 são os valores encontrados experimentalmente para a constante tempo, anote esses valores abaixo: de τ Experimental1 =1,95s τ Experimental2 =2,11s
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