Relat_rio_modelo 2

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<p>Universidade Estácio de Sá – Campus :Niterói</p><p>Ivan Igor de Azevedo Vitorino</p><p>Prof. Raphael F.G. Santos</p><p>Atividade experimental V – Circuito série e paralelo</p><p>Local: Laboratório de Física III A</p><p>Data: 08/04/22</p><p>Table of Contents</p><p>1.	Objetivo	4</p><p>2.	Referencial Teórico	5</p><p>1.	Corrente elétrica	5</p><p>2.	SENTIDO CONVENCIONAL DA CORRENTE ELÉTRICA	6</p><p>3.	Amperímetro	6</p><p>4.	Voltímetro	7</p><p>5.	Lei de Ohm	7</p><p>6.	Potência elétrica	8</p><p>7.	Energia Elétrica	8</p><p>8.	Efeito joule	9</p><p>9.	RESISTÊNCIA E RESISTIVIDADE	9</p><p>10.	Associação de Resistores	9</p><p>11.	Associação mista de resistores	11</p><p>3.	Materiais e métodos	11</p><p>4.	Procedimento Experimental	11</p><p>5.	Resultados e Discussão	12</p><p>12.	Circuito em Serie	12</p><p>13.	Tabela 1	12</p><p>14.	Tabela 2	13</p><p>15.	Tabela 3	13</p><p>6.	Conclusão	14</p><p>7.	Bibliografia	15</p><p>Objetivo</p><p>Aprender a identificar a resistência dos resistores através do código de cores</p><p>Aprender a medir resistência em série e em paralelo com um multímetro</p><p>Aprender a medir corrente em série e em paralelo com um multímetro</p><p>Aprender a medir tensão em série e em paralelo com um multímetro.</p><p>Referencial Teórico</p><p>Corrente elétrica</p><p>Consideremos um fio metálico. Normalmente os elétrons livres movem-se caoticamente em todas as direções. No entanto, quando ligamos os extremos do fio aos terminais de uma pilha ou bateria, os elétrons livres adquirem um movimento aproximadamente ordenado, formando o que chamamos de corrente elétrica.</p><p>Pelo fato de no século XIX, os estudiosos acreditarem que eram as cargas elétricas positivas que se movimentavam, ainda hoje indicamos o sentido da corrente elétrica (i) como oposto ao movimento dos elétrons; esse sentido é chamado de sentido convencional da corrente elétrica. Assim, dizemos que a corrente convencional sai do pólo positivo da pilha (+) e entra pelo pólo negativo da pilha (-).</p><p>Em um fio cilíndrico consideremos uma seção transversal S. Suponhamos que, num intervalo de tempo , passa por S uma carga elétrica Q.</p><p>A intensidade média da corrente (im) é definida por:</p><p>No Sistema Internacional, a unidade de intensidade de corrente é o ampère (A)</p><p>(A).</p><p>Para que exista a passagem é necessária uma diferença de potencial (d.d.p.) no trecho do circuito considerado.</p><p>SENTIDO CONVENCIONAL DA CORRENTE ELÉTRICA</p><p>O sentido que se convencionou para a corrente elétrica no condutor é o sentido dos potenciais decrescentes, como indica a figura anterior.</p><p>Note que esse sentido é oposto ao sentido real do movimento dos elétrons livres. No caso de portadores móveis positivos (como íons positivos em soluções eletrolíticas), o sentido do movimento dos portadores coincide com o sentido convencional.</p><p>Por convenção, adota-se o sentido da corrente elétrica oposto ao sentido dos elétrons.</p><p>Amperímetro</p><p>O amperímetro é um aparelho que serve para medir a intensidade da corrente elétrica. Um amperímetro perfeito é aquele que apresenta uma resistência interna nula. Ele é disposto em série com o elemento de circuito da corrente elétrica que se deseja medir.</p><p>Amperímetro ideal: resistência nula</p><p>Ligação: em série</p><p>Voltímetro</p><p>Voltímetro é um aparelho utilizado para medir a diferença de potencial entre dois pontos de um circuito elétrico. O voltímetro perfeito é aquele que apresenta uma resistência interna infinita. Ele é disposto em paralelo com o elemento de circuito da corrente elétrica que se deseja medir.</p><p>Voltímetro ideal: resistência infinita</p><p>Ligação: em paralelo</p><p>Lei de Ohm</p><p>Lei de Ohm: Para um mesmo trecho de um condutor, à temperatura constante, a razão entre a d.d.p. U e a intensidade de corrente i é constante.</p><p>=></p><p>Unidade no SI: V/A = ohm =</p><p>Em esquemas de circuitos, um resistor é simbolizado por:</p><p>Potência elétrica</p><p>É comum ao comprarmos algum aparelho elétrico nos preocuparmos com o consumo de energia elétrica. Quanto maior for a potência do aparelho, maior será o consumo de energia elétrica.</p><p>A potência é medida em “Watt”</p><p>A potência elétrica é a quantidade de trabalho por unidade de tempo, podendo ser expressa pelas seguintes fórmulas:</p><p>ou ou 		Unidade: watt (w)</p><p>Obs.: repare que poderemos utilizar qualquer uma das três fórmulas, dependendo dos dados fornecidos pelo problema.</p><p>Energia Elétrica</p><p>A Energia elétrica pode ser obtida através da fórmula:</p><p>Caso o tempo esteja expresso em segundos, a unidade de energia elétrica será o Joule (J).</p><p>Unidades:	watt x segundo = joule</p><p>A quantidade de calor poderá ser convertida para calorias, lembrando que</p><p>Efeito joule</p><p>É a transformação da energia elétrica em energia térmica (calor).</p><p>RESISTÊNCIA E RESISTIVIDADE</p><p>Considere um condutor de comprimento L e seção transversal uniforme de área A. A resistência elétrica R desse condutor é</p><p>diretamente proporcional ao seu comprimento L, e inversamente proporcional à área A. Sendo ρ uma constante de proporcionalidade denominada resistividade elétrica ou resistência específica do material que constitui o condutor,</p><p>Associação de Resistores</p><p>Em série:</p><p>U = U1 + U2 + ...+ Um</p><p>Req . i = R1 . i + R2 . i+ ...+ Rn . i</p><p>Req = R1 + R2 + ...+ Rn (resistência equivalente entre os pontos A e B).</p><p>Importante!</p><p>- A corrente elétrica é a mesma para todos os resistores</p><p>- Se tivermos n resistores iguais de resistência R, associados em série, temos: Req = n.R</p><p>Em paralelo:</p><p>A ddp U é igual em todos os resistores.</p><p>i = i1 + i2 + ... + in</p><p>Essa expressão dá a resistência equivalente entre os pontos A e B.</p><p>Importante!</p><p>Para apenas dois resistores R1 e R2 em paralelo, temos que a resistência equivalente pode ser dada pela equação:</p><p>Associação mista de resistores</p><p>Associação mista é aquela em que existem resistores associados em série e em paralelo,como na associação esquematizada abaixo:</p><p>Materiais e métodos</p><p>1. Resistores com valores de resistência legíveis.</p><p>2. Multímetro</p><p>3.Prontoboard</p><p>Fonte variáveis de tensão</p><p>Procedimento Experimental</p><p>Identifique através do código de cores os valores das resistências que serão utilizadas no experimento. Anote os valores bem como a sua tolerância.</p><p>Ajuste o multímetro para medir resistência e meça 5 vezes a resistência dos mesmos resistores, preenchendo a tabela 1</p><p>Preencha a tabela 2, indicando os valores teóricos e medidos da resistência.</p><p>Monte o circuito 1 no prontoboard, usando as 3 resistências e ajustando a fonte para 5 V.</p><p>Faça o cálculo da tensão no resistor 1, no resistor 2 e resistor 3 da corrente no circuito</p><p>Preencha a tabela 3 e 4 com os dados obtidos nos itens 5 e 6</p><p>Monte o circuito 2 no prontoboard, usando as 3 resistências e ajustando a fonte para 5 V</p><p>Faça o cálculo da tensão no resistor 1, no resistor 2 e resistor 3 da corrente no circuito 2</p><p>Preencha a tabela 5 e 6 com os dados obtidos nos itens 10 e 11.</p><p>Resultados e Discussão</p><p>Circuito em Serie</p><p>Tabela 1</p><p>Resistência (R1)</p><p>Valor medido</p><p>Resistência (R2)</p><p>Valor medido</p><p>Resistência (R3)</p><p>Valor medido</p><p>1° medida</p><p>2202</p><p>1° medida</p><p>4574</p><p>1° medida</p><p>816</p><p>2° medida</p><p>2202</p><p>2° medida</p><p>4621</p><p>2° medida</p><p>818</p><p>3° medida</p><p>2171</p><p>3° medida</p><p>4622</p><p>3° medida</p><p>817</p><p>4° medida</p><p>2201</p><p>4° medida</p><p>4620</p><p>4° medida</p><p>818</p><p>5° medida</p><p>2201</p><p>5° medida</p><p>4620</p><p>5° medida</p><p>818</p><p>Média</p><p>2195</p><p>Média</p><p>4611</p><p>Média</p><p>817</p><p>Tabela 2</p><p>R teórico</p><p>R Medido</p><p>Erro abs.</p><p>Erro rel.%</p><p>R1 (média)</p><p>2200</p><p>2195</p><p>0,00227</p><p>0,22</p><p>R2 (média)</p><p>4700</p><p>4611</p><p>0,0189</p><p>1,89</p><p>R3 (média)</p><p>820</p><p>817</p><p>0,00365</p><p>0,36</p><p>Cálculos:</p><p>Tabela 3</p><p>Corrente</p><p>(I1)</p><p>Valor Medido</p><p>Corrente</p><p>(I2)</p><p>Valor Medido</p><p>Corrente</p><p>(I3)</p><p>Valor Medido</p><p>Tensão V</p><p>Valor Medido</p><p>Medida 1</p><p>x</p><p>Medida 1</p><p>x</p><p>Medida 1</p><p>x</p><p>Medida 1</p><p>x</p><p>Medida 2</p><p>x</p><p>Medida 2</p><p>x</p><p>Medida 2</p><p>x</p><p>Medida 2</p><p>x</p><p>Medida 3</p><p>x</p><p>Medida 3</p><p>x</p><p>Medida 3</p><p>x</p><p>Medida 3</p><p>x</p><p>Medida 4</p><p>x</p><p>Medida 4</p><p>x</p><p>Medida 4</p><p>x</p><p>Medida 4</p><p>x</p><p>Medida 5</p><p>x</p><p>Medida 5</p><p>x</p><p>Medida 5</p><p>x</p><p>Medida 5</p><p>x</p><p>Valor Teórico</p><p>Valor Medido</p><p>Erro abs.</p><p>Erro rel.%</p><p>V1 (média)</p><p>x</p><p>x</p><p>x</p><p>x</p><p>V2 (média)</p><p>x</p><p>x</p><p>x</p><p>x</p><p>V3 (média)</p><p>x</p><p>x</p><p>x</p><p>x</p><p>Tensão V</p><p>x</p><p>x</p><p>x</p><p>x</p><p>Correntes teóricas</p><p>Tensões teóricas</p><p>Conclusão</p><p>Neste experimento pudemos observar como a diferença de potencial é estabelecida em um circuito tanto com ligações em séries ou em paralelos, porém, houve algumas complicações que não permitiu o total aproveito deste relatório.</p><p>A medição de corrente em circuito com ligações em paralelo foi feita de forma inapropriada com o circuito fechado então a corrente foi a mesma em todas mas medições.</p><p>O esperado era que neste tipo de ligação a corrente se dividisse nos respectivos nós entre 2 ou mais resistores fazendo que a corrente também fosse dividida, entretanto, no ao retornar ao polo oposto chegasse com uma corrente total, como foi feita a medição.</p><p>Já em um circuito em série a corrente não se divide, ela permanesse a mesma, pois não possui divisões de “caminhos” já que estão em série, porém o que varia é a sua tensão já que ela vai sendo modificada a cada resistor em sequência.</p><p>Mesmo contento imprevisto, foi de suma importância a visualização prática de um circuito e conseguir usar as fórmulas para calcula-las as diferenças de potenciais para a fixação do conteudo. Assim uma boa experiêcia de laboratório.</p><p>Bibliografia</p><p>David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker, “eletromagnetismo” Volume 3, Edição 10, Rio de Janeiro, 2016.</p><p>Material de aula disponibilizado pelo professor Raphael F.Gomes.</p><p>image5.wmf</p><p>Q</p><p>i</p><p>t</p><p>=</p><p>D</p><p>oleObject1.bin</p><p>image6.wmf</p><p>ampére</p><p>segundo</p><p>coulomb</p><p>=</p><p>oleObject2.bin</p><p>image7.jpeg</p><p>image8.jpeg</p><p>image9.wmf</p><p>i</p><p>U</p><p>R</p><p>=</p><p>oleObject3.bin</p><p>image10.wmf</p><p>i</p><p>R</p><p>U</p><p>.</p><p>=</p><p>oleObject4.bin</p><p>image11.wmf</p><p>W</p><p>oleObject5.bin</p><p>image12.emf</p><p>image13.emf</p><p>image14.wmf</p><p>i</p><p>U</p><p>P</p><p>ot</p><p>.</p><p>=</p><p>oleObject6.bin</p><p>image15.wmf</p><p>2</p><p>.</p><p>i</p><p>R</p><p>P</p><p>ot</p><p>=</p><p>oleObject7.bin</p><p>image16.wmf</p><p>R</p><p>U</p><p>P</p><p>ot</p><p>2</p><p>=</p><p>oleObject8.bin</p><p>image17.wmf</p><p>.</p><p>el</p><p>EPt</p><p>=D</p><p>oleObject9.bin</p><p>image18.wmf</p><p>J</p><p>cal</p><p>18</p><p>,</p><p>4</p><p>1</p><p>@</p><p>oleObject10.bin</p><p>image19.wmf</p><p>.</p><p>l</p><p>R</p><p>A</p><p>r</p><p>=</p><p>oleObject11.bin</p><p>image20.emf</p><p>image21.emf</p><p>image22.wmf</p><p>12</p><p>...</p><p>eqn</p><p>UUUU</p><p>RRRR</p><p>=+++</p><p>oleObject12.bin</p><p>image23.wmf</p><p>12</p><p>1111</p><p>...</p><p>eqn</p><p>RRRR</p><p>=+++</p><p>oleObject13.bin</p><p>image24.wmf</p><p>12</p><p>12</p><p>.</p><p>eq</p><p>RR</p><p>R</p><p>RR</p><p>=</p><p>+</p><p>oleObject14.bin</p><p>image25.emf</p><p>image26.png</p><p>image27.png</p><p>image1.jpeg</p><p>image2.jpeg</p><p>image3.emf</p><p>image4.emf</p>