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Roteiro Aula Prática FÍSICA GERAL Público ROTEIRO DE AULA PRÁTICA NOME DA DISCIPLINA: FÍSICA GERAL Unidade: U4_PRINCÍPIOS DA ELETRICIDADE Aula: A4_CIRCUITOS ELÉTRICOS Tempo previsto de execução de aula prática: 5h OBJETIVOS Definição dos objetivos da aula prática: O objetivo da aula prática consiste em medir a tensão elétrica, ou diferença de potencial elétrico (d.d.p.), entre dois pontos de um circuito elétrico utilizado um multímetro e comparar as características de associações de lâmpadas em série, paralelo e mistas. INFRAESTRUTURA Instalações – Materiais de consumo – Equipamentos: LABORATÓRIO DE INFORMÁTICA Equipamentos: · Computador com acesso à internet ~ 1 unid. 1 aluno SOLUÇÃO DIGITAL Infraestrutura mínima necessária para execução. Laboratório Virtual Algetec – simulador: “Associação em Série de Resistores”. O laboratório virtual é uma plataforma para simulação de procedimentos em laboratório e deve ser acessado por computador, não deve ser acessado por celular ou tablet. O primeiro acesso ao simulador será um pouco mais lento, pois alguns plugins são buscados no navegador. A partir do segundo acesso, a velocidade de abertura dos experimentos será mais rápida. O LINK da atividade prática estará disponível em seu AVA. EQUIPAMENTO DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL (EPI) Para a utilização do laboratório de informática não há necessidade de EPI’s. 2 PROCEDIMENTOS PRÁTICOS Procedimento/Atividade nº 1 (Virtual) ASSOCIAÇÃO EM SÉRIE DE RESISTORES Atividade proposta: Montar circuitos elétricos em série e em paralelo e avaliar como as ligações afetam os valores de tensão e corrente. Procedimentos para a realização da atividade: Em seu AVA, você irá encontrar o link do experimento ASSOCIAÇÃO EM SÉRIE DE RESISTORES, que será desenvolvido na plataforma VirtuaLab da Algetec. A partir do acesso, seguem os procedimentos a serem realizados no laboratório virtual para o desenvolvimento da atividade. Clicando no link do experimento, abrirá a tela inicial do laboratório virtual. Clicando em “Modo experimento” abrirá uma tela com indicações de como utilizar o mouse. 3 Ao fechar essa tela no “x”, teremos a tela inicial do experimento: Esse experimento é composto de 3 fases: associação de resistores em série, paralelo e misto. Vamos iniciar o experimento pela FASE 1 – ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES EM SÉRIE. Montando o experimento: Posicione a ponte no quadro elétrico clicando com o botão direito do mouse na ponte desejada e selecione a opção “Posicionar no borne”. Posicione a ponte no borne clicando com o botão esquerdo do mouse na posição desejada. Para associação em série, posicione a ponte no borne 1. 4 Posicione as lâmpadas no quadro elétrico clicando com o botão direito do mouse na lâmpada desejada e selecione a opção “Posicionar no borne”. Posicione as lâmpadas no borne clicando com o botão esquerdo do mouse na posição desejada. Para este experimento, será posicionado nos bornes 3, 5, 6 e 7. 5 Visualize o quadro elétrico clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “Quadro” localizada dentro do painel de visualização no canto superior esquerdo da tela. Se preferir, também pode ser utilizado o atalho do teclado “Alt+2”. Ligue o equipamento clicando com o botão esquerdo do mouse sobre a chave no quadro elétrico. Observe o resultado das lâmpadas. Ajustando o multímetro: Visualize o multímetro clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “Multímetro” ou através do atalho do teclado “Alt+4”. 6 Ajuste o multímetro clicando com o botão direito do mouse sobre ele e selecione a opção “Medir tensão contínua”. Medição de tensão: Posicione as pontas de prova clicando com o botão direito do mouse sobre elas e selecione a opção “Posicionar no quadro”. Repita o procedimento para a ponteira negativa. 7 Meça a tensão na lâmpada 3 clicando com o botão esquerdo do mouse sobre os pontos 3A e 3B. Observe o valor de tensão no multímetro. Repita o procedimento anterior de medição para as lâmpadas 5, 6 e 7. Retire a lâmpada 6 clicando com o botão direito do mouse sobre ela e selecione a opção “Posicionar na mesa”. 8 Visualize a bancada clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “Bancada” ou através do atalho do teclado “Alt+1”. Posicione a ponte no borne clicando com o botão esquerdo do mouse sobre ela e selecione a opção “Posicionar no borne”. Posicione a ponte no borne 6 do circuito clicando com o botão esquerdo do mouse sobre ele. Meça novamente a tensão nas lâmpadas 3, 5 e 7. 9 Com os dados coletados, construa uma tabela. Como exemplo de tabela, temos: Após a remoção da lâmpada 6, pode-se usar um exemplo de tabela do tipo: Medição de corrente elétrica: Retire as ponteiras de prova clicando com o botão direito do mouse sobre elas e selecione a opção “Posicionar na mesa”. Repita o procedimento para a ponteira negativa. 10 Visualize o multímetro clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “Multímetro” ou através do atalho do teclado “Alt+4”. Ajuste o multímetro para medir corrente elétrica clicando com o botão direito do mouse sobre ele e selecione a opção “Medir corrente contínua”. Visualize o quadro clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “Quadro” ou através do atalho do teclado “Alt+2”. 11 Retire a ponte clicando com o botão direito do mouse sobre o borne 6 e selecione a opção “Posicionar na mesa”. Observe o resultado. Visualize o multímetro clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “Multímetro” ou através do atalho do teclado “Alt+4”. Posicione a ponta de prova no quadro clicando com o botão direito do mouse sobre ela e selecione a opção “Posicionar no quadro”. Repita o procedimento para a ponteira negativa. 12 Posicione as ponteiras no borne clicando com o botão esquerdo do mouse sobre 6A e 6B. Observe o resultado. Após a medição, posicione na mesa clicando com o botão direito do mouse nas pontas de prova do multímetro e selecione a opção “Posicionar na mesa”. Em seguida, reposicione a lâmpada clicando com o botão direito do mouse na lâmpada posicionada no borne 3 e selecione a opção “Reposicionar no borne”. 13 Reposicione a lâmpada clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o borne 6. Visualize o multímetro clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “Multímetro” ou através do atalho do teclado “Alt+4”. Posicione a ponteira de prova no quadro clicando com o botão direito do mouse sobre a ponteira e selecione a opção “Posicionar no quadro”. 14 Posicione as pontas de prova do multímetro clicando com o botão esquerdo do mouse no borne 3. Observe o resultado. Repita o procedimento anterior para os bornes 5 e 7. Desmontando o experimento: Posicione as pontas de prova clicando com o botão direito do mouse sobre elas e selecione a opção “Posicionar na mesa”. 15 Posicione todas as lâmpadas clicando com o botão direito do mouse nelas e selecione a opção “Posicionar na mesa”. Posicione a ponte conectada no quadro de volta para a mesa clicando com o botão direito do mouse sobre ela e selecione a opção “Posicionar na mesa”. Desligue o quadro clicando com o botão esquerdo do mouse no botão “Liga-Desliga” do quadro elétrico. 16 Finalizada a Fase 1, vamos para a FASE 2 – ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES EM PARALELO. Montando o experimento: Posicione a ponte no borne clicando com o botão direito do mouse sobre ela e selecione a opção “Posicionar no borne”. Posicione a ponte no borne clicando com o botão esquerdo do mouse na posição desejada. Para a associação em paralelo, posicione nos bornes 1, 5, 6 e 7. Posicione a lâmpada no borne clicando com o botão direito do mouse sobre ela e selecione a opção “Posicionar no borne”. 17 Posicione a ponte no borne clicando com o botão esquerdo do mouse na posição desejada. Para a associação em paralelo serão usados os bornes 2, 3 e 4. Visualize oquadro elétrico clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “Quadro” ou através do atalho do teclado “Alt+2”. Ligue o quadro elétrico clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o botão “LigaDesliga”. 18 Ajustando o multímetro: Visualize o multímetro clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “Multímetro” localizada no menu de câmeras ou através do atalho do teclado “Alt+4”. Meça tensão com o multímetro clicando com o botão direito do mouse sobre ele e selecione a opção “Medir tensão contínua”. Medindo a tensão: 19 Posicione as ponteiras de prova no quadro clicando com o botão direito do mouse sobre elas e selecione a opção “Posicionar no quadro”. Repita o procedimento para a ponteira negativa. Posicione as ponteiras de prova no quadro clicando com o botão esquerdo do mouse sobre os pontos 2A e 2B respectivamente. Observe o resultado no multímetro. Repita o procedimento anterior para as lâmpadas 4 e 3. Retire a lâmpada 3 clicando com o botão direito do mouse sobre ela e selecione a opção “Posicionar na mesa”. Observe o resultado. 20 Com os dados coletados, construa uma tabela. Como exemplo de tabela, temos: Desmontando o experimento: Realize o mesmo procedimento apresentado na fase 1 para posicionar todas as lâmpadas e pontes de volta para a mesa e desligar o quadro elétrico. Também posicione as pontas de prova do multímetro de volta para a mesa. Finalizada a fase 2, vamos dar início à FASE 3 – ASSOCIAÇÃO MISTA DE RESISTORES. Montando o experimento: Posicione as pontes no quadro elétrico clicando com o botão direito do mouse sobre elas e selecione a opção “Posicionar no borne”. Posicione as pontes nos bornes 1, 6 e 7 do quadro elétrico clicando com o botão esquerdo do mouse sobre eles. 21 Posicione as lâmpadas no quadro elétrico clicando com o botão direito do mouse sobre elas e selecione a opção “Posicionar no borne”. Posicione as lâmpadas nos bornes 2, 3, 4 e 5 do quadro elétrico clicando com o botão esquerdo do mouse sobre eles. Visualize o quadro elétrico clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “Quadro” ou através do atalho do teclado “Alt+2”. 22 Ligue o quadro elétrico clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o botão “LigaDesliga”. Analisando o circuito: Posicione a lâmpada do borne 3 na mesa clicando com o botão direito do mouse sobre ela e selecione a opção “Posicionar na mesa”. Observe o que acontece com a luminosidade. Visualize a bancada clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “Bancada” ou através do atalho do teclado “Alt+1”. 23 Posicione novamente a lâmpada no borne 3 clicando com o botão direito do mouse sobre ela e selecione a opção “Posicionar no Borne”. Posicione novamente a lâmpada clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o borne 3. Repita o procedimento anterior e retire as lâmpadas 2 e 4, em seguida observe o que acontece com a luminosidade. Depois, devolva as lâmpadas ao borne. Medidas de tensão: 24 Visualize o multímetro clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “Multímetro” ou através do atalho do teclado “Alt+4”. Posicione a ponteira de prova no borne clicando com o botão direito do mouse sobre ela e selecione a opção “Posicionar no quadro”. Repita o procedimento para a ponteira negativa. Meça a tensão nos terminais do borne 2 clicando com o botão esquerdo do mouse sobre os pontos 2A e 2B respectivamente. 25 Verifique a tensão medida no multímetro. Reposicione as pontas de prova no quadro elétrico para verificar a tensão nas lâmpadas dos bornes 3, 4 e 5. Em seguida, verifique as tensões entre os terminais 4A e 5B. Observe o resultado. Com os dados coletados, construa uma tabela. Como exemplo de tabela, temos: Avaliando os resultados: Com base nos dados obtidos, responda as questões seguintes para cada fase do experimento. FASE I 1. Preencha a tabela com os resultados obtidos durante o passo Medindo a tensão. 2. Preencha a tabela com os resultados obtidos durante o passo Medindo a tensão, após a remoção da lâmpada do borne 6. 3. Com base em suas observações, comente a veracidade da seguinte afirmação: “Em uma associação em série a soma das tensões elétricas sobre cada componente (lâmpada) é igual a tensão elétrica total atuante no circuito.” 4. Caso um circuito possuísse 20 lâmpadas em série e uma das lâmpadas “queimasse”, o que aconteceria com as demais lâmpadas do circuito? Justifique a sua resposta. 5. Qual a corrente equivalente que percorre este circuito? 6. Como é o comportamento da corrente elétrica no circuito que você montou? Explique. FASE II 1. Preencha a tabela com os resultados obtidos durante o passo 3 Medindo a tensão. 26 2. Com base em suas medições, comente a veracidade da seguinte afirmação: “Em uma associação em paralelo os componentes do circuito ficam submetidos a uma mesma tensão elétrica”. 3. Com base em suas observações, comente a veracidade da seguinte afirmação: “Em uma associação em paralelo, a retirada de um dos componentes do circuito (lâmpadas) não interrompe o funcionamento dos demais componentes.” FASE III 1. Em relação a luminosidade observada pelas lâmpadas ao final do passo 1 montado o experimento, foi possível observar alguma diferença entre elas? Em caso afirmativo, qual foi a diferença? Justifique. 2. Preencha a tabela com os resultados obtidos durante o passo 3 (Medindo a tensão). 3. Qual foi a tensão medida entre os terminais 2A e 5B? Utilizando seus conhecimentos sobre circuitos elétricos e associação de resistores, explique como a tensão fornecida pela fonte é dividida entre as lâmpadas do circuito montado no passo 1. Checklist: · Acessar seu AVA; · Clicar no link do experimento ASSOCIAÇÃO EM SÉRIE DE RESISTORES; · Desenvolver as 3 fases do experimento: associação em série, em paralelo e mista; · Obter os dados experimentais; · Finalizar o experimento; · Avaliar os Resultados. RESULTADOS Resultados de Aprendizagem: Como resultados dessa prática será possível medir a tensão elétrica, ou diferença de potencial elétrico (d.d.p.), entre dois pontos de um circuito elétrico utilizado um multímetro; medir a corrente elétrica de um circuito elétrico utilizado um multímetro; comparar as características de associações de lâmpadas em série, paralelo e mistas. ESTUDANTE, VOCÊ DEVERÁ ENTREGAR Descrição orientativa sobre a entregada da comprovação da aula prática: Ao final dessa aula prática, você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações obtidas no experimento, os cálculos realizados, em conjunto com um texto conclusivo a respeito das informações obtidas. O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb. 27 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Descrição (em abnt) das referências utilizadas 28 image6.jpeg image7.jpeg image8.jpeg image9.jpeg image10.jpeg image11.jpeg image12.jpeg image13.jpeg image14.jpeg image15.jpeg image16.jpeg image17.jpeg image18.jpeg image19.jpeg image20.jpeg image21.jpeg image22.jpeg image23.png image24.png image25.jpeg image26.jpeg image27.jpeg image28.jpeg image29.jpeg image30.jpeg image31.jpeg image32.jpeg image33.jpeg image34.jpeg image35.jpeg image36.jpeg image37.jpeg image38.jpeg image39.jpeg image40.jpeg image41.jpeg image42.jpeg image43.jpeg image44.jpeg image45.jpeg image1.png image46.jpeg image47.jpeg image48.jpeg image49.jpeg image50.jpeg image51.jpeg image52.jpeg image53.jpeg image54.png image55.jpeg image2.png image56.jpeg image57.jpeg image58.jpeg image59.jpeg image60.jpeg image61.jpeg image62.jpeg image63.jpeg image64.jpeg image65.jpeg image3.png image66.jpeg image67.jpeg image68.jpeg image69.png image4.jpeg image5.jpeg