Roteiros de Laboratório Circuitos Elétricos 1

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Laboratório de Circuitos Elétricos 1 – 2014/1 – Prof. João Luiz 
 
Experiência No 01: Medidas DC 
 
I - Objetivos 
 
 Familiarização com os equipamentos de laboratório: multímetro, fonte de alimentação DC e 
montagem de circuitos simples. 
 
II - Introdução Teórica 
 
 A eletricidade tem uma característica muito importante quando comparada a outras fontes de 
energia: sua mobilidade e flexibilidade. A energia elétrica pode ser movimentada para qualquer lugar usando 
um par de fios e convertida para calor, luz ou movimento. 
 Um circuito elétrico é uma interconexão de elementos elétricos dispostos juntos em um caminho 
fechado de forma que a corrente elétrica possa passar continuamente. Eles são usados para controlar a 
corrente elétrica em determinados elementos do circuito, produzindo determinado um efeito desejado. 
 Para iniciar o estudo de circuitos elétricos, separamos alguns de seus elementos para análise neste 
experimento e outros para análise em experimentos posteriores. 
 
Sinais DC 
 Uma das funções básicas de circuitos elétricos é o processamento (tratamento) de sinais. Estes sinais 
podem representar informação de áudio, dados de computador, sinais de televisão, etc. 
 Os sinais elétricos podem ser classificados segundo sua mudança com o passar do tempo: DC (direct 
current), constante no tempo, ou AC (alternate current), que varia no tempo, geralmente de forma senoidal. 
Neste primeiro experimento, trataremos somente de sinais que não mudam com o tempo, sendo 
chamados de sinais de corrente contínua (no sentido de que o seu valor não muda), constantes ou DC. Esses 
sinais podem ser tanto de tensão quando de corrente. 
 
Multímetro 
Entre os medidores usados em medidas elétricas tem-se o multímetro. O multímetro é um 
instrumento de medição que combina várias funções em um único dispositivo. As funções mais básicas são 
de: voltímetro, amperímetro e ohmímetro (ou seja, medições de tensão, corrente e resistência). Outras 
funções comumente encontradas em multímetros são a medida de capacitância, indutância, parâmetros de 
diodos e transistores, temperatura e frequência. Os multímetros fornecem informação numérica (medição) de 
um sinal aplicado. 
 Para realizar essas medidas, é necessário saber em que situações e como o equipamento deve ser 
ligado. No caso em que o multímetro é utilizado como um ohmímetro (para medir resistência), ele sempre se 
liga aos dois terminais do resistor. Essa medida deve ser realizada com o circuito desligado e o componente 
desconectado dos demais, já que outros componentes em paralelo com o resistor sendo medido podem alterar 
a medida. Já para o caso do voltímetro (para medir tensão), ele deve sempre ser ligado em paralelo com o 
componente sobre o qual se deseja medir a diferença de potencial (tensão). Para o caso do amperímetro (para 
medir corrente), ele deve estar sempre em série com o componente, no ramo do circuito que se deseja medir 
a corrente. 
 É importante estar sempre atento à forma de interligação e a escala escolhida, já que a conexão de 
um amperímetro em paralelo ou a utilização do ohmímetro com o circuito ligado podem causar danos ao 
multímetro ou aos componentes do circuito. 
 
 
 
 
 
 
Figura 1:Voltímetro e amperímetro e suas conexões com o circuito 
 
Fontes 
Nos circuitos elétricos os elementos ativos são usados de uma forma geral para fornecer energia ao 
resto do circuito. Exemplos de elementos ativos são a fonte DC e o gerador de sinais. Uma fonte de 
alimentação DC fornece uma tensão constante e pode ser usada não só como fonte de tensão, mas também 
como fonte de corrente, quando dispõe de circuito limitador de máxima corrente de saída. 
Uma fonte de alimentação ideal deve manter a tensão especificada independentemente da corrente 
fornecida pela fonte. Entretanto, em uma fonte de alimentação real, em geral, esta condição só pode ser 
aproximada dentro de determinadas condições. Esta experiência vai mostrar o efeito da resistência de saída 
da fonte de alimentação sobre um circuito resistivo. 
 
Resistor 
 Um resistor é um elemento elétrico cuja equação de relação entre tensão, V(t), e corrente, i(t), é dada 
pela lei de Ohm: 
)()( tiRtV ×=
 
Em que R é o valor da resistência do elemento. Geralmente, podemos encontrar resistores comerciais sob a 
forma de resistores de fio e de resistores de carbono. 
O valor de resistência dos resistores de carbono é especificado por um conjunto de código de cores 
que aparecem como faixas no corpo do resistor. Cada cor representa um dígito de acordo com a tabela 1.1. 
V 
A 
As faixas de cores são lidas a partir da faixa mais próxima da extremidade do resistor. A primeira e a 
segunda faixa indicam o primeiro e o segundo dígito, respectivamente. A terceira faixa indica o número de 
zeros que segue os dois primeiros dígitos, exceto quando as faixas ouro e prata são usadas, que representam 
os fatores multiplicativos de 0,1 e 0,01, respectivamente. A quarta faixa indica a tolerância. A ausência desta 
quarta faixa significa que a tolerância é de ±20%. A quinta faixa, se presente, indica que o resistor possui um 
dígito a mais na representação de seu valor ôhmico; neste caso a primeira, a segunda e a terceira faixas 
indicam os dígitos do valor ôhmico. 
 
Tabela 1.1 Código de cores para resistores 
Cor Dígito ou número de zeros 
Preto 0 
Marrom 1 
Vermelho 2 
Laranja 3 
Amarelo 4 
Verde 5 
Azul 6 
Violeta 7 
Cinza 8 
Branco 9 
Ouro 0,1 multiplicador ou ± 5% de tolerância 
Prata 0,01 multiplicador ou ±10% de tolerância 
 
O potenciômetro é um resistor ajustável, podendo ter o seu valor modificado. O seu símbolo inclui 
um terceiro terminal, a partir do qual pode-se ter um valor de resistência que varia com o movimento do 
ajuste. A tabela a seguir mostra os símbolos da fonte de alimentação DC, do resistor e do potenciômetro. 
Tabela 1.2 Símbolos utilizados nos esquemas elétricos 
Equipamento Símbolos utilizados nos esquemas 
Fonte de Tensão DC 
 
Resistor 
 
Potenciômetro 
 
 
 
Erros de Medida 
O valor real é a magnitude da grandeza na entrada do equipamento de medida. A medição fornece 
apenas uma aproximação do valor real, porque, tendo em vista que os equipamentos de medida não são 
ideais, o próprio processo da medição altera a grandeza medida. O valor medido é a magnitude da grandeza 
indicada, ou visualizada, na saída (tela, ponteiro, etc.) do equipamento. A diferença entre o valor medido e o 
valor real é chamada de erro. O erro percentual é expresso como uma porcentagem do valor real ou padrão: 
realvalor 
100erro(%)erro ×= . 
 
A precisão do equipamento é geralmente expressa como uma porcentagem do valor de fundo de 
escala, isto é, o valor máximo da escala particular do equipamento que estiver sendo utilizado. 
 Os erros não se limitam apenas àqueles inerentes ao próprio equipamento, mas são sempre um 
resultado da qualidade do procedimento e da medida. Por exemplo, a falha do operador no ajuste da leitura 
de um equipamento de medida no valor zero inicial leva à leitura de um valor superior ou inferior ao que 
deveria ser normalmente medido. Além disso, erros pessoais de interpolação são sempre possíveis com 
equipamentos analógicos de medida. 
 
III - Procedimento Experimental 
 
 Realize o seguinte procedimento experimental: 
a) Ajuste a fonte de alimentação DC para os seguintes valores de tensão, verificando com o 
multímetro o valor ajustado. Utilize o maior número possível de casas decimais fornecidas pelo 
multímetro. 
 Leitura do Multímetro 
2,3V 
−5,9V 
23,3V 
 
b) Meça com o multímetro o valor dos resistores disponíveis em cima da bancada. Confira o valor 
nominal indicado pelo código de cores. 
Resistor Valor Nominal Leitura do Multímetro 
R1 
R2 
Potenciômetro N/A 
Mínimo =Máximo = 
 
c) Monte o circuito abaixo utilizando o resistor R1 igual a 1 kΩ e R2 igual a 100 Ω. Ajuste a fonte 
de alimentação em 3 V. Meça a tensão e a corrente em cada resistor. Lembre-se de ajustar o 
multímetro na posição DC. 
 
 
Resistor Tensão (V) Corrente (A) 
R1 
R2 
 
 
d) Meça o valor da resistência do potenciômetro nos dois extremos do ajuste. Altere o circuito 
acima substituindo o resistor R1 pelo potenciômetro ajustado com o valor mínimo. Meça a 
tensão e a corrente sobre o resistor e sobre o potenciômetro. 
 
e) Repita o procedimento acima com o potenciômetro ajustado no valor máximo. Meça a tensão e 
a corrente sobre o resistor e sobre o potenciômetro. 
 
IV - Pré-relatório: (individual) 
Apresente cálculos teóricos (à mão) e simulações (impresso, anexado), para os itens (c), (d) e (e). No pré-
relatório, o valor da fonte de tensão e os valores mínimo e máximo serão definidos com base no seu número 
de matrícula, da seguinte forma. Considere um estudante com número de matrícula 12/3456789. Então, o 
valor máximo do potenciômetro será 1234 Ω (primeiros quatro dígitos), o valor mínimo será 56 Ω (próximos 
dois dígitos) e o valor da fonte de tensão será 7,89 V (últimos três dígitos, com vírgula entre o antepenúltimo 
e os dois últimos dígitos). Use essa lógica para encontrar os valores para o seu número de matrícula. 
Compare os resultados teóricos com os resultados da simulação (à mão). 
 
V - Relatório: (em grupo, feito à mão) 
Escreva uma breve descrição os procedimentos realizados. Liste os equipamentos utilizados, apresentando 
uma breve explicação sobre cada um. Anexe a tabela a seguir, preenchida. Discuta os resultados dos itens (a) 
e (b), incluindo discrepâncias encontradas. Discuta os resultados observados nos itens (c), (d) e (e), 
comparando os valores experimentais com os valores teóricos esperados. 
 
 
Laboratório de Circuitos Elétricos 1 - Experiência Nº 01: Medidas DC - 2014/1 
Turma: __________ Data: __________ 
Alunos: Matrícula: 
 Matrícula: 
 Matrícula: 
 
Procedimento (a) 
 Leitura do multímetro 
2,3V 
 
−5,9V 
 
23,3V 
 
 
Procedimento (b) 
Resistor Valor Nominal Leitura do Multímetro 
R1 1000 Ω 
R2 100 Ω 
 
Ajuste do 
Potenciômetro Resistência (Ω) 
mínimo 
máximo 
 
Procedimento (c) 
Elemento Tensão (V) Corrente (mA) 
Fonte de tensão 
 R1 
R2 
 
Procedimento (d) 
 
Resistor Tensão (V) Corrente (mA) 
Fonte de tensão 
 Potenciômetro 
R2 
 
Procedimento (e) 
Resistor Tensão (V) Corrente (mA) 
Fonte de tensão 
 Potenciômetro 
R2