Relatório - Multímetro

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Multímetro: Ohmímetro, Voltímetro e Amperímetro 
Gustavo Gramuglia Fávero
Mathias Thelen
Maurício Kesrwani
Rodrigo Queiroz Lara
Núcleo de Física – Universidade Tecnológica Federal do Paraná 
Av. Brasil, 4232, Independência, Medineira, Paraná 
e-mail: elizandrasehn@hotmail.com
Resumo. O Multímetro permite medições de diferentes grandezas elétricas, assumindo funções como Ohmímetro, Voltímetro e Amperímetro. Foram realizadas três mensurações: a resistência de cada resistor comparando com sua resistência nominal (código de cores – valor tabelado), a diferença de potencial e a intensidade de corrente elétrica. Ambas as medições foram realizadas em escalas diferentes levando em consideração o erro do aparelho.
Palavras chave: Multímetro. Medição. Ohmímetro. Voltímetro. Amperímetro.
Introdução
O multímetro pode ser utilizado como (1) Ohmímetro: para media a resistência de um resistor, (2) Voltímetro: para medir a diferença de potencial entre dois pontos de um circuito elétrico e (3) Amperímetro: para medir a intensidade de corrente elétrica em um trecho do circuito.
Ele pode ser classificado como analógico ou digital. O multímetro analógico possui diversas escalas em seu painel frontal e tem como elemento básico o galvanômetro de bobina móvel que funciona através de forças magnéticas sobre espiras de corrente. O multímetro digital mostra, em um display, o valor medido com ou sem as casas decimais dependendo de sua precisão. Ele não possui bobina móvel.
Antes de se efetuar qualquer medição, deve-se ajustar o seletor de funções na função correta, isto é, na grandeza a ser medida e a escala no valor superior ao ponto observado. Quando não se tem ideia do valor a ser medido, inicia-se pela escala de maior valor diminuindo-a até um valor ideal.
Quando há necessidade de mudar de escala ou função, o multímetro deve ser desconectado do circuito evitando, assim, um possível dano ao aparelho.
Para a medição de tensão elétrica as pontas de prova do instrumento devem ser conectadas aos pontos a serem medidos, ou seja, em paralelo, conforme a Fig. 1.
Quando se deseja medir a corrente elétrica, o circuito deve ser interrompido e o instrumento inserido junto a ele, para que o fluxo de elétrons passe também pelo instrumento e este possa informar o valor da corrente. Logo, o multímetro deve ser ligado em série com o circuito, de acordo com a Fig. 1.
Já para a mensuração de resistência elétrica, o resistor deve estar desconectado do circuito, como mostra a Fig. 2, pois o circuito apresenta certa resistência e o valor lido no multímetro não seria verdadeiro. 
Figura 1: Amperímetro em série e voltímetro em paralelo.
Figura 2: Medição de uma resistência de 100 Ω.
Existem elementos básicos em um circuito elétrico, como: fontes, fios condutores, chaves, resistores, capacitores, entre outros. A fonte de alimentação fornece baixas tensões em corrente contínua (CC) devido a dois componentes presentes no seu interior: o retificador e o transformador. O retificador transforma a corrente alternada (CA) em corrente contínua (CC) e o transformador converte a voltagem da rede para, no máximo, 30 Volts.
A Fig. 3 mostra o esquema de um circuito elétrico em série. Os componentes (a) e (b) representam a fonte de alimentação e um resistor, respectivamente, e a seta representa a direção da corrente i.
Figura 3: Circuito em série com um resistor. 
 	Em uma associação em série as resistências são interligadas de forma que exista apenas um caminho para a circulação da corrente elétrica entre os terminais, dessa forma a corrente será a mesma para qualquer que seja o número de resistores. Já na associação em paralelo, a corrente elétrica possui mais de um caminho a ser circulado, então cada resistor irá possuir um valor de corrente diferente.
	Esta atividade experimental tem por objetivo medir, com uma escala adequada, a resistência elétrica, a intensidade de corrente e a diferença de potencial, de um circuito em série. 
	
Procedimento Experimental
 
1ª Parte: Uso do Ohmímetro.
1 – De acordo com a Tabela 1, anotou-se na Tabela 2 os valores da resistência nominal de cada resistor;
Figura 4: Legenda do códigos de cores de um resistor.
Tabela 1: Código de cores de um resistor
2 – Utilizando o multímetro, mediu-se a resistência de cada resistor e o valor observado foi anotado na Tabela 2.
Tabela 2: Medidas de resistência utilizando o ohmímetro.
2ª Parte: Uso do voltímetro. 
3 – Utilizando o R1 e o R2 anotou-se os valores de suas resistências na Tabela 3. Após ligar os resistores em série, foi medido e anotado o valor da resistência equivalente (Req).
4 – Montou-se o circuito conforme a Fig. 5;
5 – A fonte de tensão foi ligada e ajustada para fornecer 10V;
6 – Com o multímetro em paralelo, mediu-se a diferença de potencial de cada resistor e anotou-se os valores na Tabela 3, considerando os possíveis erros.
	 
Tabela 3: Medidas de tensão utilizando o voltímetro.
Figura 5: Resistores ligados em série.
3ª Parte: Uso do Amper.
11 – Utilizando a função amperímetro, na escala de mili-ampère, em uma de suas faixas mais altas. 
12 – Com o amperímetro em série, mediu-se a corrente nos pontos A, B e C. Os valores foram anotados na Tabela 4.
Tabela 5: Medidas de corrente elétrica utilizando o amperímetro.
Resultados e discussões
1) Dos dados da Tabela 2, qual o melhor valor obtido para cada resistor? Justifique, com base na equação para o desvio relativo percentual ().
Resposta:
 
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Para , o melhor valor obtido foi na escala , pois apresentou o menor desvio percentual.
Para , o melhor valor obtido foi na escala , pois apresentou o menor desvio percentual.
Para , o melhor valor obtido foi na escala , pois apresentou o menor desvio percentual.
Para , o melhor valor obtido foi na escala , pois apresentou o menor desvio percentual.
2) Dos dados da Tabela 3, qual é o valor mais preciso para as quedas de tensões em cada resistor? Justifique.
Resposta:
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Para , o valor mais preciso foi na escala , pois apresentou o menor desvio percentual.
Para , o valor mais preciso foi na escala , pois apresentou o menor desvio percentual.
Para , o valor mais preciso foi na escala , pois apresentou o menor desvio percentual.
3) Dos dados da Tabela 4, qual a melhor faixa para a leitura da corrente elétrica? Justifique.
Resposta:
Ponto A
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Ponto B
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Ponto C
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Para o ponto A, a melhor faixa de leitura foi na escala , pois apresentou o menor desvio percentual.
Para o ponto B, a melhor faixa de leitura foi na escala , pois apresentou o menor desvio percentual.
Para o ponto C, a melhor faixa de leitura foi na escala , pois apresentou o menor desvio percentual.
4) O que você observou em relação tensão e corrente no circuito utilizado?
Resposta: 
O circuito utilizado foi em série. Da Tabela 3, pode-se observar que as tensões elétricas medidas em R1 e R2 foram diferentes e que se somarmos R1 com R2 resultará em uma resistência equivalente (Req) a qual sua diferença de potencial é igual à soma das tensões de R1 e R2, isto é, a tensão total fornecida pela fonte. Da Tabela 4, notou-se que os valores de corrente elétrica foram iguais em todos os pontos. 
Como a intensidade de corrente é constante, pode-se concluir que a tensão total se divide diretamente em relação ao valor da resistência e que Req = R1 + R2 + ... + Rn é válido. Demonstrado algebricamente abaixo:
Sabe-se que:
e
Em (2):
De (1) e (3), segue que:
Conclusão
O experimento constou na utilização do multímetro para as funções de ohmímetro nas medidas de resistência, de voltímetro nas medidas de diferença de potencial e de amper nas medidas de corrente. Analisando o desvio percentual de cada medida, obteve-se o melhor valor obtido para cada resistor, o valormais preciso para as quedas de tensões em cada resistor e a melhor faixa para a leitura da corrente elétrica. Observando a relação tensão e corrente no circuito utilizado conclui-se que a tensão total se divide diretamente em relação ao valor da resistência e a corrente é constante.
Referências
[1] SENAI, Eletricidade Geral – Vol 1;
[2] Halliday, 8ª ed, Vol 3, capitulo 28.