ATIVIDADE PRATICA - Modulo B 2024 Fase I - ROTEIRO DE EXPERIMENTO - LABORATORIO DIDATICO

Prévia do material em texto

1 
 
Disciplina de Circuitos Elétricos I 
Prof. Dr. Felipe Neves 
Atividade Prática de Circuitos Elétricos I 
Abaixo você encontra o roteiro para a realização dos experimentos práticos 
da disciplina, que contarão com o uso de materiais e equipamentos disponíveis 
no kit e simulações. Após realizar as experiências você deverá organizar os 
resultados em um relatório, conforme o modelo de relatório disponibilizado na 
disciplina e entregar o relatório em .pdf através do menu Trabalhos. 
 
DÚVIDAS FREQUÊNTES 
1) AGENDAMENTO 
Cada experimento é estruturado em três etapas: teórica, simulada e 
experimental. As etapas teórica e simulada podem ser realizadas em casa. Já a 
etapa experimental requer ferramentas específicas como protoboard, multímetro e 
fontes de tensão, que são fornecidas pelo polo. Para acessar e utilizar este kit de 
ferramentas, é necessário realizar um agendamento prévio através do menu 
Avaliações no AVA. 
A atividade prática não precisa ser realizada obrigatoriamente no polo, a 
exigência do MEC é que ela seja realizada de forma prática e experimental. Caso 
você tenha acesso aos equipamentos necessários em casa, no trabalho ou 
outro local, você pode utilizar sem a necessidade de ir ao polo. 
 
ATENÇÂO: Não será permitida a execução da parte experimental com 
software de simulação, como Tinkercad por exemplo, é obrigatório realizar os 
experimentos fisicamente. 
 
2) LABORATÓRIO DIDÁTICO (KIT POLO) 
O polo de apoio presencial possuí um laboratório didático (KITs) com os 
equipamentos necessários para a realização da atividade, como multímetro, 
protoboard e fonte de tensão. Porém, é necessário adquirir os componentes 
eletrônicos (consumíveis) como circuitos integrados, resistores, capacitores, LED e 
etc. 
Para a utilização do laboratório didático é necessário realizar o agendamento 
através do AVA. Sendo assim, é recomendado que você não deixe para realizar a 
atividade nos últimos dias, visto que pode ser mais difícil encontrar data e horário 
 
 
 
 2 
 
Disciplina de Circuitos Elétricos I 
Prof. Dr. Felipe Neves 
disponível para o uso do laboratório. 
Equipamentos disponíveis no polo: 
• 2 Fontes de Alimentação 
• Multímetro Digital 
• Alicate amperímetro 
• Osciloscópio e Gerador de Sinais 
• Pontas de Prova (jacaré/banana) 
• Protoboard 
No caso da atividade prática desta disciplina serão utilizados os seguintes 
equipamentos do polo: 
• 2 Fontes de Alimentação (Caixa 07) 
• Multímetro Digital (Caixa 06) 
• Protoboard (Caixa 15) 
Além disso, você precisa dos seguintes consumíveis (verificar a compra, caso 
você não os tenha): 
 Valor Observação 
Resistor 560 Ω 1/4 ou 1/8 W 5% axial 
Resistor 1 kΩ 1/4 ou 1/8 W 5% axial 
Resistor 2,2 kΩ 1/4 ou 1/8 W 5% axial 
Resistor 4,7 kΩ 1/4 ou 1/8 W 5% axial 
Resistor 6,8 kΩ 1/4 ou 1/8 W 5% axial 
Resistor Calculado de acordo com RU 1/4 ou 1/8 W 5% axial 
Fios ou cabo rígido - Diversos 
 
Os consumíveis podem ser comprados em lojas física ou online de sua 
preferência. Caso prefira, A UNINTER tem uma loja online com todos esses 
consumíveis: https://www.lojauninter.com 
Realize a compra dos consumíveis até as primeiras duas semanas da fase, a 
fim de não atrasar a realização da sua atividade prática. 
 
 
https://www.lojauninter.com/
 
 
 
 3 
 
Disciplina de Circuitos Elétricos I 
Prof. Dr. Felipe Neves 
3) FOTOS DOS EXPERIMENTOS NO RELATÓRIO 
Sempre que elaboramos um relatório, é necessário apresentar o máximo de 
informação possível. O relatório precisa ser redigido de forma que o professor 
responsável pela correção consiga identificar se houve aprendizado. Para isso, é 
fundamental que todas as informações necessárias estejam incluídas. Isso envolve 
verificar se os cálculos e equações foram aplicados corretamente, se os circuitos 
foram montados de maneira adequada e, por fim, se os resultados apresentados 
estão corretos. 
Para isso, é necessário apresentar as equações utilizadas, telas de simulação 
e fotos dos experimentos. Não é preciso detalhar todos os cálculos e nem mostrar 
todas as telas e fotos, mas é essencial apresentar o suficiente para demonstrar o 
que foi realizado e como foi feito. 
Para comprovar a realização da atividade prática, é obrigatório que as fotos do 
circuito montado na protoboard incluam um papel manuscrito com o nome e RU ou 
documento pessoal. Qualquer inserção digital do nome ou documento na foto será 
desconsiderada. 
Exemplo: 
 
Atenção: Não serão aceitas fotos com papel contendo nome e RU ou 
documento inseridos digitalmente por meio de manipulação de imagem. 
Certifique-se de que o papel manuscrito esteja presente na foto original. 
 
 
 
 
 4 
 
Disciplina de Circuitos Elétricos I 
Prof. Dr. Felipe Neves 
4) SIMULADORES DE CIRCUITOS 
Para a realização dos experimentos serão utilizados os simuladores de circuitos 
SimulIDE. Para utilização e instalação deste simulador confira a aula sobre 
simuladores no AVA da disciplina. 
As simulações servem como suporte e guia para a realização dos experimentos 
práticos. Sendo assim, eu recomendo que realize primeiro as simulações e depois 
reproduza com os equipamentos do kit. 
Com intuito de aprendizagem, recomendo que acessem ao site 
https://www.tinkercad.com/ e utilizem o Thinkercad para simular os circuitos 
utilizando uma protoboard e entender o funcionamento dela. 
Caso já tenha familiaridade com algum simulador de circuitos ou prefira, é 
permitido utilizar qualquer outro. 
 
https://www.tinkercad.com/
 
 
 
 5 
 
Disciplina de Circuitos Elétricos I 
Prof. Dr. Felipe Neves 
EXPERIÊNCIA 1: DIVISOR DE TENSÃO 
Dado o circuito a seguir, obtenha as tensões nos resistores R1 (VR1), R2 (VR2) 
e R3 (VR3) e a corrente I. 
 
Figura: Montagem do circuito para o experimento de divisor de tensão 
 
Considere os seguintes resistores: R1 = Conforme RU, R2 = 2,2 kΩ e R3 = 4,7 kΩ 
 
O valor do resistor R1 dependerá do número do seu RU, sendo: 
R1 = Penúltimo dígito do RU * 500 + último dígito do RU * 50 
Por exemplo: 
Considere o RU 1342698, dessa forma teremos: R = 9 * 500 + 8 * 50 = 4900 Ω ou 
4,9 kΩ. 
Como não temos um resistor comercial com este valor, será necessário escolher 
um resistor com valor mais próximo ao calculado. 
Neste exemplo podemos adotar um resistor de 4,7 kΩ. 
Obs.: no caso de RU com número zero, substituir 0 pelo número 9. 
 
 
 
Conforme RU 
 
 
 
 6 
 
Disciplina de Circuitos Elétricos I 
Prof. Dr. Felipe Neves 
Responda os itens abaixo: 
 
A) Calcule o valor teórico de cada uma das tensões e corrente do circuito e 
preencha a tabela: 
Valores Teóricos 
V1 (V) VR1 (V) VR2 (V) VR3 (V) I (A) 
5 
10 
12 
Tabela: Tabela de resultados teóricos 
 
 
 
B) Calcule a potência dos resistores para cada condição da tabela: 
Valores Teóricos 
V1 (V) PR1 (W) PR2 (W) PR3 (W) Pfonte(W) 
5 
10 
12 
Tabela: Tabela de resultados teóricos 
 
 
 
 
 
 7 
 
Disciplina de Circuitos Elétricos I 
Prof. Dr. Felipe Neves 
C) Utilizando o simulador, simule o circuito modificando os parâmetros da fonte 
de tensão e preencha a tabela. 
 
Figura: Simulação do circuito no SimulIDE 
 
 
 
Valores Simulados 
V1 (V) VR1 (V) VR2 (V) VR3 (V) I (A) 
5 
10 
12 
Tabela: Resultados obtidos por simulação 
 
 
Conforme RU 
 
 
 
 8 
 
Disciplina de Circuitos Elétricos I 
Prof. Dr. Felipe Neves 
D) Realize os seguintes procedimentos experimentais: 
NOTA: Incluir fotos dos circuitos montados no relatório! 
1. Monte o circuito conforme indicado. 
 
2. Conecte a fonte de tensão ao circuito 
 
Figura 9: Circuito com resistores em série montado no protoboard 
3. Com o auxílio do multímetro, meça as tensões elétricas 
solicitadas. Coloque o multímetro no modo tensão e posicione as 
pontas de prova do multímetro em paralelo com cada um dos três 
resistores. Veja na figura abaixo, como posicionar as pontas de prova 
sobrecada um dos resistores para medir. 
 
ATENÇÃO: Para medir TENSÂO elétrica em um circuito, o 
multímetro deve ser sempre conectado em PARALELO com o 
circuito ou componente. Nunca tente medir tensão em série com 
o circuito, correndo o risco de queimar o equipamento. 
 
 
 
Conectar os 
terminais da 
fonte 
+ 
- 
 
 
 
 9 
 
Disciplina de Circuitos Elétricos I 
Prof. Dr. Felipe Neves 
 
Figura 10: Realização das medidas de tensão do circuito série 
 
 
4. Meça a corrente elétrica com o auxílio do multímetro. Posicione 
a chave seletora no modo corrente, abra o circuito e conecte as 
pontas de prova do multímetro em série com os resistores, assim 
como realizado no experimento 1. 
 
ATENÇÃO: Para medir corrente elétrica em um circuito, o 
multímetro deve ser sempre conectado em SÉRIE com o circuito. 
Nunca tente medir corrente elétrica em paralelo, correndo o risco 
de queimar o equipamento. 
 
Pontas de prova do 
multímetro em paralelo 
com o resistor 
Conectar os 
terminais da 
fonte 
+ 
- 
 
 
 
 10 
 
Disciplina de Circuitos Elétricos I 
Prof. Dr. Felipe Neves 
Valores Experimentais 
V1 (V) VR1 (V) VR2 (V) VR3 (V) I (A) 
5 
10 
12 
Tabela 4: Valore obtidos experimentalmente 
 
 
 
E) Calcule o erro experimental: 
 
%𝐸𝑟𝑟𝑜 = |
𝐼𝑇𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜 − 𝐼𝐸𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙
𝐼𝑇𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜
| 𝑥100 
%Erro 
V1 (V) %EVR1 %EVR2 (V) %EVR3 (V) %Ecorrente 
5 
10 
12 
Tabela 5: Cálculo do erro experimental 
 
 
F) Justifique a diferença entre os valores experimentais e teóricos. 
 
 
 
 
 11 
 
Disciplina de Circuitos Elétricos I 
Prof. Dr. Felipe Neves 
EXPERIÊNCIA 2: DIVISOR DE CORRENTE 
Dado o circuito a seguir, obtenha as correntes em cada um dos ramos. 
 
Figura: Montagem do circuito para o experimento de divisor de corrente 
Considere os seguintes resistores: R1 = Conforme RU, R2 = 2,2 kΩ e R3 = 4,7 kΩ 
 
Utilize o mesmo cálculo do Experimento 1, sendo: 
 
R1 = Penúltimo dígito do RU * 500 + último dígito do RU * 50 
 
Por exemplo: 
Considere o RU 1342698, dessa forma teremos: R = 9 * 500 + 8 * 50 = 4900 Ω ou 
4,9 kΩ. 
Como não temos um resistor comercial com este valor, será necessário escolher 
um resistor com valor mais próximo ao calculado. 
Neste exemplo podemos adotar um resistor de 4,7 kΩ. 
Obs.: no caso de RU com número zero, substituir 0 pelo número 9. 
 
Conforme RU 
 
 
 
 12 
 
Disciplina de Circuitos Elétricos I 
Prof. Dr. Felipe Neves 
Responda os itens abaixo: 
 
A) Calcule cada uma das corrente solicitadas na tabela abaixo. 
Valores Teóricos 
V1 (V) IR1 (A) IR2 (A) IR3 (A) 
5 
10 
12 
Tabela: Valores de corrente elétrica calculadas 
 
 
 
B) Calcule a potência dos resistores para cada condição da tabela: 
Valores Teóricos 
V1 (V) PR1 (W) PR2 (W) PR3 (W) Pfonte (W) 
5 
10 
12 
Tabela: Valores de corrente elétrica calculadas 
 
 
 
 
 13 
 
Disciplina de Circuitos Elétricos I 
Prof. Dr. Felipe Neves 
C) Utilizando o simulador, simule o circuito modificando os parâmetros de 
tensão da fonte e preencha a tabela. 
Valores Simulados 
V1 (V) IR1 (A) IR2 (A) IR3 (A) 
5 
10 
12 
Tabela: Valores de corrente elétrica obtidas por simulação 
 
 
D) Realize os seguintes procedimentos experimentais: 
 
NOTA: Incluir fotos dos circuitos montados no relatório! 
 
1. Monte o circuito conforme indicado 
 
2. Conecte a fonte de tensão conforme indicado na figura. 
 
Figura: Circuito com resistores em paralelo montado no protoboard 
Conectar os 
terminais da 
fonte 
+ 
- 
 
 
 
 14 
 
Disciplina de Circuitos Elétricos I 
Prof. Dr. Felipe Neves 
 
3. Meça a corrente elétrica solicitadas. 
Abra o circuito e conecte o multímetro em série com cada um dos 
resistores. 
 
ATENÇÃO: Para medir corrente elétrica em um circuito elétrico, 
o multímetro deve ser sempre conectado em série com o circuito. 
Nunca tente medir corrente elétrica em paralelo, correndo o risco 
de queimar o equipamento. 
 
Figura: Conexão do multímetro no circuito para obter os valores de corrente 
Valores Experimentais 
V1 (V) IR1 (A) IR2 (A) IR3 (A) 
5 
10 
12 
Tabela: Valores de corrente obtidas experimentalmente 
 
 
 
 15 
 
Disciplina de Circuitos Elétricos I 
Prof. Dr. Felipe Neves 
 
E) Calcule o erro experimental: 
 
%𝐸𝑟𝑟𝑜 = |
𝐼𝑇𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜 − 𝐼𝐸𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙
𝐼𝑇𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜
| 𝑥100 
%Erro 
V1 (V) %EIR1 %EIR2 (V) %EIR3 (V) 
5 
10 
12 
Tabela: Cálculo do erro experimental 
 
F) Justifique a diferença entre os valores experimentais e teóricos. 
 
 
 
 
 16 
 
Disciplina de Circuitos Elétricos I 
Prof. Dr. Felipe Neves 
EXPERIÊNCIA 3: EQUIVALENTE DE THEVENIN 
Dado o circuito abaixo, responda os itens a seguir e preencha a tabela: 
 
Figura 1: Circuito elétrico 
 
Para o resistor R1 utilize o mesmo cálculo do Experimento 1, sendo: 
 
R1 = Penúltimo dígito do RU * 500 + último dígito do RU * 50 
 
Por exemplo: 
Considere o RU 1342698, dessa forma teremos: R = 9 * 500 + 8 * 50 = 4900 Ω ou 
4,9 kΩ. 
Como não temos um resistor comercial com este valor, será necessário escolher 
um resistor com valor mais próximo ao calculado. 
Neste exemplo podemos adotar um resistor de 4,7 kΩ. 
Obs.: no caso de RU com número zero, substituir 0 pelo número 9. 
 
Conforme RU 
 
 
 
 17 
 
Disciplina de Circuitos Elétricos I 
Prof. Dr. Felipe Neves 
A) Utilizando o método de análise nodal, calcule os valores teóricos de todas 
as correntes, tensões circuito e obtenha circuito equivalente de Thévenin. 
 
B) Utilizando o simulador, simule o circuito e obtenha os valores das correntes, 
tensões e a tensão equivalente de Thévenin. 
 
C) Utilizando o multímetro, meça os valores das correntes, tensões nos 
resistores, da tensão equivalente de Thévenin ne da resistência equivalente 
de Thévenin. 
 
1. Monte o circuito conforme indicado na figura acima 
2. Utilize as tensões de 12V em uma fonte e 5 V na segunda fonte 
3. Meça as tensões e correntes seguindo todas as recomendações dos 
experimentos anteriores 
 
 
Figura – Circuito montado na protoboard 
 
 
 
 
 18 
 
Disciplina de Circuitos Elétricos I 
Prof. Dr. Felipe Neves 
 
I (A) %Erro 
A 
 Teórica 
calculada 
B 
Simulada 
C 
Experimental 
D 
Erro experimental 
%𝐸 = |
𝑇𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑜 − 𝐸𝑥𝑝
𝑇𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑜
| . 100 
I1 
I2 
I3 
I4 
I5 
V1 
V2 
VR1 
VR2 
VR3 
VR4 
VR5 
VR6 
VTh 
 
 
 
 
 
 19 
 
Disciplina de Circuitos Elétricos I 
Prof. Dr. Felipe Neves 
1. INFORMAÇÕES ADICIONAIS 
O intuito desta atividade é que você escreva com as suas palavras sobre os 
assuntos solicitados e aprenda a como escrever um relatório técnico ou um artigo. 
É importante ressaltar que é considerado plágio quando se usa um texto 
exatamente igual a um já existente. Acima de 5 palavras idênticas e na mesma 
sequência em uma frase, essa frase é considerada que foi plagiada. Em um 
trabalho acadêmico, deve-se ler diversos textos de referência e reescrever com as 
suas palavras tudo o que foi entendido. É possível fazer citação de trechos de um 
texto, mas mesmo com citação é preciso ter o cuidado para que o seu trabalho não 
seja uma cópia idêntica (PORTAL EDUCAÇÃO, 2018). 
 
2. Referencias 
BOYLESTAD, Robert L.; NASHELSKY, Louis. Dispositivos Eletrônicos e Teoria 
de Circuitos. 11ª ed. São Paulo: Pearson, 2013. 
PORTAL EDUCAÇÃO. O Crime de Plágio. Disponível em: 
<https://www.portaleducacao.com.br/conteudo/artigos/direito/o-crime-de-
plagio/50044>, acesso em 11 de junho de 2018.