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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA UNIDADE ACADÊMICA DE FÍSICA LAB. ÓTICA ELETRICIDADE E MAGNETISMO MEDIDA DE RESISTÊNCIA Amy Roxanne Costa Fernandes Prof. Dr. Lincoln Rodrigues Sampaio de Araújo Campina Grande-PB 2024 UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA UNIDADE ACADÊMICA DE FÍSICA LAB. ÓTICA ELETRICIDADE E MAGNETISMO MEDIDA DE RESISTÊNCIA Amy Roxanne Costa Fernandes Prof. Dr. Lincoln Rodrigues Sampaio de Araújo Campina Grande-PB 2024 Sumário 1 INTRODUÇÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.1 Teoria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.1.1 Código de cores de resistores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.1.2 Medida de resistência . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.1.2.1 Ponte de Wheatstone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.2 Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2 EXPERIMENTO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.1 Material utilizado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.2 Procedimentos experimentais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.2.1 Utilizando o código de cores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.2.2 Usando o Multímetro como Ohmímetro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.3 Resultados e discussões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3 CONCLUSÕES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 REFERÊNCIAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3 1 Introdução 1.1 Teoria 1.1.1 Código de cores de resistores Os resistores produzidos industrialmente possuem imprecisões e é imprescindível a identificação da faixa do seu valor possível. Com isso, esses resistores industriais possuem um código de cores. Figura 1 – Código de cores dos resistores Capítulo 1. Introdução 4 1.1.2 Medida de resistência 1.1.2.1 Ponte de Wheatstone Um método para medir a resistência, sem ser pelo código de cores é pela Ponte de Wheatstone. Esta possui 4 resistores, no qual: • R1 e R2 possuem razão conhecida • Rx resistor desconhecido • R4 resistor de valor conhecido Figura 2 – Ponte de Wheatstone Entre os pontos C e B é ligado um galvanômetro que pode identificar o equilíbrio da ponte, respeitando os critérios ditos anteriormente, pode-se ajustar o valor de R2 para que não haja corrente no galvanômetro e assim, a ponte estará equilibrada. Mas, o que significa não passar corrente no galvanômetro? Significa que o potencial em B e C são iguais e a corrente que passa por R1 é a mesma que passa por R2 e a de Rx e R4 também é a mesma. Pela lei de Ohm: VAC R1 = VCD R2 (1.1) VBA Rx = VBD R3 (1.2) Capítulo 1. Introdução 5 Se VAC = VBA eVCD = VBD então R1 R2 = Rx R3 (1.3) 1.2 Objetivos 1. Aprender a medir resistência; 2. Aprender a manusear multímetro analógico e digital; 3. Observar o princípio de funcionamento de um galvanômetro. 6 2 Experimento 2.1 Material utilizado • Multímetro Analógico Minipa ET – 30009 e Standard ST – 505; • Multímetro Digital Tektronix DM250; • Prancheta, modelo do laboratório; • Resistores; • Cabos para ligação; • Pilha; • Fonte de tensão regulável; • Fio homogêneo de 1,0 m; • Potenciômetro; • Microamperímetro (50PA); • Acessórios de conexão. Capítulo 2. Experimento 7 2.2 Procedimentos experimentais 2.2.1 Utilizando o código de cores Usando o Código de Cores identifique os valores dos resistores: R1 = 560Ω ; R2 = 820Ω ; R3 = 1, 8KΩ ; R4 = 2, 2KΩ Rx R1 R2 R3 R4 Código cor 5600 ± 28 820 ± 41 1800 ± 110 2200 ± 110 Valor multímetro 600 ± 25 900 ± 25 2000 ± 250 2500 ± 250 Desvio δR 0,071 0,097 0,111 0,136 Desvio δ% 7,1 % 9,7 % 11,1% 13,6 % Tabela 1 – Valor teórico pelo código de cores 2.2.2 Usando o Multímetro como Ohmímetro Para utilização do multímetro, ver página 107 do livro texto base (NASCIMENTO LAERSON, 2019). 2.3 Resultados e discussões Foram utilizados resistores com os seguintes valores: R1 = 560Ω ; R2 = 820Ω ; R3 = 1, 8KΩ ; R4 = 2, 2KΩ Rx R1 R2 R3 R4 Código cor 5600 ± 28 820 ± 41 1800 ± 110 2200 ± 110 Valor multímetro 600 ± 25 900 ± 25 2000 ± 250 2500 ± 250 Desvio δR 0,071 0,097 0,111 0,136 Desvio δ% 7,1 % 9,7 % 11,1% 13,6 % Tabela 2 – Valor teórico pelo código de cores Para a tabela a seguir, foi utilizada a seguinte equação: Req = ( R1R2 R1 + R2 ± R1R2 R1 + R2 (δR1 R1 + δR1 R1 + δR1+R2 R1 + R2 )) (2.1) (R1 + R2) (R3 + R4) (R1 + R2)//(R3 + R4) (R1//R2) 6420 ± 66 4000±290 1026,02±191,35 332,35 ± 49,91 0,087 0,125 0,096 0,082 8,7 % 12,5% 9,6% 8,2% Tabela 3 – Valor teórico pelo código de cores 8 3 Conclusões Nesse experimento não foi realizado a parte da ponte de Wheatstone, apenas a identificação das resistências pelo código de cores, entretanto, pela análise teórica, sabe-se que quando a corrente passando pelo galvanômetro for nula, pode-se fazer a medida das resistências. Além do mais, pelo código de cores comparado com o multímetro, os resultados foram semelhantes, entretanto, ainda havia um desvio percentual relativamente elevado, no qual pode ser associado com erros experimentais, tanto do equipamento, quando do aluno. 9 Referências NASCIMENTO LAERSON, M. P. L. Laboratório de Óptica Eletricidade e Magnetismo Física Experimental II. 1th. ed. [S.l.]: Maxgraf Editora, 2019. ISBN 978-85-62198-73-1. Citado na página 7. Folha de rosto Sumário Introdução Teoria Código de cores de resistores Medida de resistência Ponte de Wheatstone Objetivos Experimento Material utilizado Procedimentos experimentais Utilizando o código de cores Usando o Multímetro como Ohmímetro Resultados e discussões Conclusões Referências
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