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CENTRO UNIVERSITÁRIO INTERNACIONAL UNINTER ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA DISCIPLINA DE CIRCUITOS ELÉTRICOS I ATIVIDADE PRÁTICA DE CIRCUITOS ELÉTRICOS I JOÃO MARTINS DA SILVEIRA NETO PROFESSOR FELIPE NEVES UBERABA - MG 2024 SUMÁRIO RESUMO ......................................................................................................................................................... I 1 INTRODUCAO ..................................................................................................................................... 1 1.1 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ....................................................................................................... 2 1.2 OBJETIVOS....................................................................................................................................... 3 1.2.1 Objetivos específicos.................................................................................................................. 3 2 METODOLOGIA ................................................................................................................................. 4 2.1 EXPERIMENTOS .............................................................................................................................. 5 3 CONCLUSÕES ....................................................................................................................................25 4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................................26 i RESUMO A atividade prática de Circuitos Elétricos proposta neste trabalho tem como objetivo abordar conceitos fundamentais, unindo teoria e prática para demonstrar o funcionamento dos circuitos elétricos, tensores, fontes e correntes. O intuito é proporcionar uma compreensão mais profunda e aplicada dos princípios que regem os sistemas elétricos e a importância de cada elemento, como resistores, capacitores e indutores, e como eles interagem entre si dentro de um circuito. Além disso, a atividade prática permitirá o desenvolvimento de habilidades essenciais, como a montagem de circuitos, a utilização de instrumentos de medição e a interpretação de resultados. Palavras-chave: Circuitos Elétricos, Teoria, Prática. 1 1 INTRODUCAO As atividades que envolvem Circuitos Elétricos são bem complexas e geram muitos ques- tionamentos. A melhor forma de esclarecer as dúvidas de maneira eficaz é unindo a teoria e a pratica no processo de ensino aprendizagem. Para realizar a atividade serão necessários realizar experimentos utilizando resistores, di- visores de tensão e fontes de tensão. Os experimentos abordados abrangem uma ampla gama de aplicações práticas, desde circuitos simples até configurações mais complexas, possibili- tando identificar e solucionar problemas, promovendo um aprendizado ativo e envolvente. Ao final da atividade, espera-se obter uma visão clara de como os conceitos teóricos se aplicam no mundo real, capacitando-os a enfrentar desafios futuros na área de eletrônica e eletricidade. Dessa forma, a atividade prática de Circuitos Elétricos não só reforça o conteúdo teórico aprendido em aula, mas também proporciona a possibilidade de uma atuação competente e ino- vadora no mercado de trabalho, proporcionando uma experiência educacional completa e inte- grada. 2 1.1 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA Os circuitos elétricos são usados para conectar dispositivos elétricos e eletrônicos, per- mitindo que esses dispositivos funcionem de acordo com suas especificações de tensão elétrica de operação e corrente elétrica suportada. Cada dispositivo possui uma tensão elétrica de ope- ração específica, que é a tensão necessária para que funcione corretamente. A tensão elétrica é medida em volts (V) e pode variar significativamente entre diferentes tipos de dispositivos. Os circuitos elétricos são projetados para fornecer a tensão correta aos dispositivos co- nectados. Transformadores, reguladores de tensão e fontes de alimentação são componentes típicos usados para ajustar e estabilizar a tensão fornecida, garantindo seu funcionamento se- guro e eficiente. Outro componente essencial dos circuitos elétricos são os geradores, que fornecem a energia elétrica necessária para o funcionamento dos dispositivos. Existem diferentes tipos de gerado- res: Geradores Eletromecânicos: o Geradores de Corrente Alternada (AC) o Geradores de Corrente Contínua (DC) Geradores Químicos: o Baterias e pilhas Geradores Fotovoltaicos: o Painéis solares Os resistores são dispositivos eletrônicos cuja função é transformar energia elétrica em energia térmica (calor) por meio do efeito Joule. Resistores ôhmicos ou lineares obedecem à primeira lei de Ohm (R = U/I), onde a intensidade da corrente elétrica (I) é diretamente propor- cional à diferença de potencial (U), também chamada de voltagem. A conformidade com as especificações de tensão e corrente é vital para a segurança. Exceder a tensão ou a corrente especificada pode causar superaquecimento, falhas de compo- nentes e até incêndios. Componentes de proteção, como fusíveis e disjuntores, são usados para prevenir esses perigos, protegendo tanto os dispositivos quanto os usuários. A correta adequação da tensão e corrente elétrica também contribui para a eficiência energética. Dispositivos operando dentro de suas especificações consomem energia de forma mais eficiente, reduzindo desperdícios e contribuindo para a economia de energia. 3 Os circuitos elétricos são essenciais para a conexão e operação segura e eficiente de dispositivos elétricos e eletrônicos. Eles garantem que os dispositivos recebam a tensão e a corrente adequadas, conforme suas especificações de funcionamento. Ao projetar e utilizar cir- cuitos elétricos corretamente, é possível maximizar a segurança, desempenho e eficiência ener- gética dos dispositivos, prolongando sua vida útil e assegurando um funcionamento confiável. 1.2 OBJETIVOS Objetivo geral O objetivo geral da atividade é permitir que os conceitos teóricos apresentados nas aulas sejam, de fato, absorvidos por meio da realização dos experimentos. Ao visualizar e manipular circuitos elétricos, e ter contato com os resultados calculados fica mais fácil entender como a tensão, corrente e resistência funcionam no circuito. Essa pratica contribui para o aprendizado da base da engenharia elétrica. 1.2.1 Objetivos específicos Identificar os diferentes tipos de circuitos elétricos; Aprender sobre os conceitos de tensão, correntes, resistência; Analisar os resultados dos experimentos obtidos através da utilização dos resistores, do multímetro e da placa Protoboard e posteriormente preencher os gráficos para resolução das atividades e compreensão dos resultados. Comparar os resultados obtidos com a teoria estudada para melhor absorção do co- nhecimento. 4 2 METODOLOGIA Para realização da Atividade Prática foram disponibilizados equipamentos no laborató- rio do Polo do Centro Universitário – Uninter, com os seguintes materiais para uso: -Fontes de alimentação, -Multímetro digital e -Protoboard. Além desses materiais foi necessário adquirir resistores para realização dos experimen- tos. Sendo eles: 560Ω, 1 kΩ, 2,2 kΩ, 4,7 kΩ, 6,8 kΩ e 22 kΩ (Soma do número do RU). O primeiro experimento é referente ao Divisor de Tensão onde temos um circuito fe- chado com fonte de tensão continua e o valor do resistor foi definido com cálculos utilizando pela soma dos números do RU. O segundo experimento retrata a montagem de circuito para análise conhecimento sobre Divisor de Corrente. O terceiro experimentodiscorre sobre Equivalente de Thevenin onde é possível verificar como aplicar o teorema para simplificar a análise de circuitos complexos, facilitando a compre- ensão e resolução de problemas. Todos os experimentos foram conduzidos de forma meticulosa, com observações e ano- tações cuidadosamente documentadas. As telas do multímetro foram fotografadas para capturar as leituras precisas, proporcionando uma melhor visualização dos resultados. Além disso, os dados coletados foram organizados e registrados em planilhas específicas para uma análise de- talhada e precisa dos resultados. 5 2.1 EXPERIMENTOS EXPERIENCIA 1: Divisor de tensão 6 D 7 F) Justifique a diferença entre os valores experimentais e teóricos: R: A enorme diferença entre os valores teóricos e experimentais da corrente pode ser atribuída principalmente a erros de medição, configuração do circuito, e suposições sim- plificadas nos cálculos teóricos. As menores diferenças nas medições de tensão sugerem que essas medições são mais confiáveis e menos suscetíveis a variáveis externas. Portanto, ao in- terpretar os resultados, é essencial considerar esses fatores e procurar minimizar as fontes de erro para obter resultados mais precisos. 8 EXPERIÊNCIA 1: SimullDE SimullDE: 5V SimullDE: 10V 9 SimullDE: 12V EXPERIÊNCIA 1: Pratica 10 EXPERIÊNCIA 1: Pratica 5V 4.7k EXPERIÊNCIA 1: Pratica 5V 2.2k 11 EXPERIÊNCIA 1: Pratica 5V 22k EXPERIÊNCIA 1: Pratica 10V 4.7k 12 EXPERIÊNCIA 1: Pratica 10V 2.2k EXPERIÊNCIA 1: Pratica 10V 22k 13 EXPERIENCIA 1: Pratica 12V 4.7k EXPERIENCIA 1: Pratica 12V 2.2k 14 EXPERIENCIA 1: Pratica 12V 22k EXPERIENCIA 2: Divisor de corrente 15 16 17 F) Justifique a diferença entre os valores experimentais e teóricos: R: Os valores do erro percentual demonstram uma excelente concordância entre os resultados teóricos e experimentais, com erros muito baixos ou inexistentes. Isso valida a pre- cisão das medições e a correta montagem dos circuitos durante o experimento. Esses dados reforçam a importância de um procedimento experimental rigoroso e cuidadoso para obter resultados confiáveis e precisos, fundamentais para a prática e o entendi- mento da eletrônica e da engenharia elétrica. 18 EXPERIENCIA 2: SimullDE SimullDE: 5V SimullDE: 10V 19 SimullDE: 12V EXPERINECIA 2: Pratica 20 EXPERIENCIA 2: Pratica 5V 4.7k EXPERIENCIA 2: Pratica 5V 2.2k 21 EXPERIENCIA 2: Pratica 5V 22k EXPERIENCIA 2: Pratica 10V 4.7k 22 EXPERIENCIA 2: Pratica 10V 2.2k EXPERIENCIA 2: Pratica 10V 22k 23 EXPERIENCIA 2: Pratica 12V 4.7k EXPERIENCIA 2: Pratica 12V 2.2k 24 EXPERIENCIA 2: Pratica 12V 22k 25 3 CONCLUSÕES A realização de atividades práticas em laboratórios de circuitos elétricos envolve um pla- nejamento cuidadoso, preparação detalhada, execução supervisionada, avaliação rigorosa e melhoria contínua. Estas etapas são fundamentais para assegurar que os alunos obtenham uma compreensão profunda e prática dos conceitos teóricos. A aplicação pratica fortalece a compreensão teórica e desenvolve habilidades técnicas. A utilização de instrumentos de medição e montagem de circuitos, permite que os estudantes correlacionem teoria e prática, validem resultados teóricos, e adquiram a confiança necessária para enfrentar desafios técnicos reais. A pratica possibilitou a compreensão sobre como a tensão de uma fonte é dividida entre dois ou mais resistores em série, aplicabilidade da Lei de Ohm, o comportamento de resistores em série, incluindo a soma das resistências e como isso afeta a corrente e a tensão no circuito. Possibilitou também o desenvolvimento de habilidades no uso do multímetro para medir ten- são em diferentes pontos do circuito, garantindo medições precisas e seguras, técnicas de como montar circuitos em uma protoboard, Além disso a atividade proporcionou a realização de montagem e analise de circuitos com posteriores comparações com resultados teóricos e experimentais. Em suma, um laboratório bem estruturado e uma metodologia robusta não apenas facili- tam o aprendizado dos conceitos teóricos, mas também proporcionam aos alunos uma experi- ência prática valiosa, o que contribui com uma preparação para aplicar seus conhecimentos em situações reais, contribuindo de maneira significativa para a inovação e o avanço tecnoló- gico na engenharia elétrica e eletrônica. 26 4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS HELERBROCK, Rafael. "Circuitos elétricos"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasiles- cola.uol.com.br/fisica/circuitos-eletricos.htm. Acesso em: 12 de jul.2024; ASTH,Rafael, Circuito Elétrico: o que é, elementos e tipos. Toda Matéria, (s.d).Disponível em: https://www.todamateria.com.br/circuito-eletrico/.Acesso em 12 de jul.2024; MELLO, Pamella Raphaella.Circuito Elétrico Simples. Mundo Educação. Disponível em: https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/circuito-eletrico-simples.htm.Acesso em 14 de jul.2024 https://brasilescola.uol.com.br/fisica/circuitos-eletricos.htm https://brasilescola.uol.com.br/fisica/circuitos-eletricos.htm https://www.todamateria.com.br/circuito-eletrico/.Acesso https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/circuito-eletrico-simples.htm.Acesso