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Nome: Cícera Maria de Alcântara Matrícula: 297007 Turma: Física – Licenciatura Polo: Sobral RESISTORES E OHMÍMETRO Objetivos: - Identificar resistores; - Determinar o valor da resistência pelo código de cores; - Utilizar o Ohmímetro DIGITAL para medir resistências. - Calcular os valores máximos de tensão e corrente elétrica suportados por um resistor. Material utilizado: - Simulação sobre a utilização do ohmímetro: https://www.geogebra.org/m/kapehgjr Introdução teórica: O código de cores de um ohmímetro é lido da extremidade até última linha de cor. O valor da resistência apresentado pelo fabricando é chamada de valor nominal. Normalmente, os resistores, popularmente chamados de resistências, apresentam 4 ou 5 faixas a qual as duas ou três primeiro (se for de 5 faixas) são os dígitos da resistência, e os últimos dois são respectivamente as potencias de dez e a tolerância. Alguns que possuem 6 faixas, o ultimo indica o coeficiente de dilatação de temperatura. Os valores seguem a seguinte tabela: O Ohmímetro é utilizado justamente para medir a resistência dos resistores, normalmente junto com a função de voltímetro e amperímetro, constituindo assim um Multímetro. O ohmímetro possui escalas de 200ohms até 200M ohms. Quando utilizamos uma escala menor do que a adequada para medir a resistência de determinado resistor o ohmímetro mostra o número e quando medimos com uma escala maior, notamos que o número de algarismos significativos diminui em relação à escala correta. Devido a isso se devem tomar cuidados como: ligar os cabos adequadamente no multímetro; escolher a escala adequada, se baseando na leitura feita; verificar se o resistor no qual está sendo medido não está associado a outro; verificar o contato entre a ponta de prova e o resistor; durante a medida das resistências não tocar nas partes metálicas, pois a resistência do se copo afetará no resultado. PROCEDIMENTOS: 1.1 Anote as escalas dos ohmímetros da Figura 9. Tabela 2 - Escalas dos ohmímetros. Multímetro Escalas HYX DT830D 2000kΩ, 200kΩ, 20kΩ, 2000Ω, 200Ω Minipa ET 2042E 60MΩ, 6MΩ, 600kΩ, 60kΩ, 6kΩ, 600Ω PROCEDIMENTO 2: Identificação do Valor da Resistência pelo Código de Cores. 2.1 Identifique as cores das faixas de cada resistor da simulação e anote na Tabela 3 de acordo com a ordem em que devem ser lidas. 2.2 Determine o valor nominal e a tolerância de cada resistor. Tabela 3 - Identificação da resistência pelo código de cores. R Cores Rnominal Tolerância 1 branco, marrom, marrom, dourado 910 Ω +- 5% 2 dourado, dourado, verde, violeta 7,5 Ω +- 5% 3 marrom, preto, verde, violeta, vermelho 275 Ω +- 1% 4 vermelho, vermelho, amarelo, dourado 220k Ω +- 5% 5 marrom, preto, preto, prata, marrom 1 Ω +- 1% 6 laranja, laranja, laranja, dourado 33k Ω +- 5% 7 dourado, vermelho, violeta, amarelo 4,7k Ω +- 5% PROCEDIMENTO 3: Medida da Resistência. 3.1 Anote na Tabela 4 os valores nominais das resistências obtidos no Procedimento 2. 3.2 Meça com o Ohmímetro Digital virtual os valores das resistências e anote na Tabela 4. Anote também a escala utilizada do ohmímetro em cada caso. 3.3 Determine o erro percentual da medida em relação ao valor nominal. Tabela 4 - Valores “medidos” de resistência e determinação do erro. R Rnominal Rmedido Escala Erro (%) 1 910 Ω 937 Ω 2000 Ω 2,9670% 2 7,5 Ω 7,9 Ω 200 Ω 5,3333% 3 275 Ω 267 Ω 2000 Ω 2,9091% 4 220k Ω 220k Ω 2000k Ω 0,0000% 5 1 Ω 1,0 Ω 200 Ω 0,0000% 6 33k Ω 34,0 kΩ 200k Ω 3,0303% 7 4,7k Ω 4,70 kΩ 20k Ω 0,0000% PROCEDIMENTO 4: Cálculo dos limites de tensão e corrente elétrica em um resistor. 4.1 Calcule a tesão máxima e a corrente máxima para cada resistor especificado na Tabela 5. Tabela 5 - Valores máximo de tenção e corrente suportados por um resistor. N Especificações do Resistor IMÁXIMO (mA) VMÁXIMO (V) 1 910 Ω e 1/2 W 23,4 21,3 2 7,5 Ω e 1/8 W 130 0,97 3 33 kΩ e 1 W 5,51 5 QUESTIONÁRIO 1- Um resistor, R1, apresenta as seguintes faixas: Vermelho, Violeta, Amarelo, Marrom e Vermelho. Um resistor, R2, apresenta as seguintes faixas: Laranja, Amarelo, Cinza, Prata e Marrom. Quais os valores nominais das resistências? E quais as tolerâncias? Para R1: vermelho (2), Violeta(7), Amarelo(4), Marrom(x10) e Verm(±2%.) 2,74 k Ohms; Tolerância:± 2 % R2: Laran(3), Amarelo(4), Cinz(8) e prata(x0,01), Marrom(± 1%) 348 Ohms; Tolerância:± 1% 2- Quais as cores das faixas indicativas do valor nominal de um resistor de 4,22 kΩ e 1 % de tolerância. Amarelo (4), Vermelho (2), Vermelho (2) e ( x0,1) Marrom(± 1%). 4,22Ω Ohms; Tolerância:± 1% 3- Sabemos que somente alguns valores de resistências são fabricados (ver valores indicados nos FUNDAMENTOS). O valor medido de um resistor com 1% de tolerância deu 5535 Ω. Qual o provável valor nominal desse resistor? Resposta: O provável valor do resistor é de 5535 Ω, haja vista que pela tolerância de +- 1% esse resistor poderias suportar o mínimo de 5479,65 Ω, e máximo de 5590,35 Ω. 4- O que significa a tolerância de um resistor? A tolerância de um resistor pode ser designado como as imperfeições do objeto(resistor). Também pode ser considerado como a margem de erro em relação a Resistencia nominal, ou seja é a variação que essa resistência pode ter em relação a resistência nominal(por meio da tabela de cores). 5- Um resistor de 3,30 kΩ tem uma tolerância de 5 %. Qual o valor mínimo esperado para o valor da resistência do mesmo? E qual o valor máximo? Mínimo = 3300 - (3300*0,05) = 3,135 kΩ. Máximo = 3300 + (3300*0,05) = 3,465 k Ω. 6- Qual a escala apropriada para medir uma resistência de valor nominal 3,3 MΩ? Considere: (a) o multímetro HYX DT830D (b) o multímetro Minipa ET 2042E (ver Figura 9). (a) o multímetro HYX DT830D No multímetro citado não seria possível medir o valor indicado, haja vista que sua maior escala é referente a 2000 kΩ, ou seja, 2 MΩ e o valor referido corresponde a 2,26 MΩ. (b) o multímetro Minipa ET 2042E No multímetro citado seria possível medir o valor indicado, haja vista que sua maior escala é referente a 60MΩ, e o valor referido corresponde a 2,26 MΩ. (poderia ser medido na escala de 6M Ω,) 7- Um estudante deseja produzir uma corrente elétrica de 20 mA. Para isso ele dispõe de uma bateria de 5,0 V como fonte de tensão. Qual o valor da resistência e qual a potência mínima da mesma (considerando as opções de potências indicadas na Figura 6) que o aluno deve escolher? i = 0,002 A, U = 5 V P = Ui → P = 5*0,002 → P = 0,01 W, dessa forma, a potência mínima a ser escolhida é a de 1/6 W. P = Ri² → R = P/i² = 0,01 / (0,002)² = 2,5 Ω. Conclusão: Com a realização da prática, pode-se determinar a Resistencia Nominal dos resistores, com o auxilio da tabela de cores disponibilizada no roteiro da pratica. Também foi possível calcular a Resistencia por meio da simulação através do link no material da pratica, e deve-se ter bastante atenção, pois o aluno pode errar na hora da medição e no uso das escalas corretas. REFERÊNCIAS - https://www.geogebra.org/m/kapehgjr https://www.geogebra.org/m/kapehgjr