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Gabriella Gonçalves Sobral Universidade do Estado do Rio de Janeiro Instituto Armando Dias Tavares Departamento de Física Nuclear e Altas Energias Relatório de Física Geral Resistores Professora Márcia Begalli Rio de Janeiro 2016 Introdução Teórica Um resistor pode ser definido como sendo um dispositivo eletrônico que tem duas funções básicas: transformar energia elétrica em energia térmica (efeito joule) e limitar a quantidade de corrente elétrica em um circuito, ou seja, oferecer resistência à passagem de elétrons, controlando assim a voltagem do circuito. A medida do resistor, chamada resistência, é a razão entre a tensão V e a corrente I que a percorre e é dada em Ohms(Ω). Podendo então ser escrita da seguinte maneira: R = Onde R é a resistência elétrica medida em ohm (Ω), é a tensão medida em volt (V) e é a corrente elétrica medida em ampère (A). Figura 1 Na figura 1 se pode observar resistores com diferentes códigos de cores . É possível determinar o valor da resistência de um resistor de duas maneiras, uma utilizando equipamentos de medição de resistência, como o multímetro, e de outro modo utilizando uma tabela de cores. Para a segunda opção a identificação por meio da tabela de cores, se dá através das cores contidas no corpo do resistor. Objetivo do Experimento Aprender a fazer leitura com instrumentos analógicos e digitais, compreender os conceitos relacionados à compatibilidade e a discrepância de medidas diretas de uma grandeza física. Esquema Experimental Figura 2: esquema da montagem experimental Figura 3 : Multímetros analógico e digital. Medidas realizadas na escala De 10KΩ . Erro do fabricante: ±4% Material necessário Um multímetro digital e um multímetro analógico; Dois cabos para conexão; Resistores Procedimentos Utilizando a tabela do código de cores para resistores, obtivemos a resistência e seu erro associado para os resistores utilizados no experimento. Ligamos o multímetro e procuramos a melhor escala para realizar as medidas. No multímetro analógico tivemos o cuidado de evitar o erro de paralaxe na leitura, olhando sempre o reflexo do espelho, tal que, ele ficasse totalmente coberto pelo ponteiro em si, assim obtivemos o valor da resistência e o erro da menor divisão. Medimos a resistência dos 100 resistores com o multímetro digital e com o analógico. Tabela 1: Medidas com multímetro digital, realizadas na escala 20 MΩ. Erro do fabricante é de ±8% Resistência (MΩ) Grupo 1 Grupo 2 Grupo 3 Grupo 4 Grupo 5 0,65 0,66 0,65 0,65 0,65 0,65 0,66 0,65 0,66 0,66 0,66 0,66 0,66 0,66 0,66 0,65 0,65 0,66 0,65 0,66 0,65 0,66 0,66 0,66 0,66 0,66 0,65 0,66 0,65 0,66 0,66 0,66 0,65 0,65 0,65 0,65 0,65 0,66 0,65 0,65 0,65 0,66 0,66 0,65 0,66 0,66 0,65 0,66 0,66 0,65 0,65 0,66 0,65 0,65 0,65 0,66 0,66 0,65 0,66 0,66 0,65 0,66 0,65 0,65 0,65 0,65 0,66 0,66 0,66 0,66 0,66 0,66 0,65 0,66 0,65 0,65 0,66 0,65 0,65 0,66 0,66 0,66 0,65 0,66 0,65 0,66 0,65 0,65 0,65 0,66 0,65 0,66 0,65 0,65 0,66 0,66 0,65 0,66 0,66 0,65 Resistores (MΩ) Todos os resistores Grupo 1 Grupo 2 Grupo 3 Grupo 4 Grupo 5 0,65 0,66 0,65 0,65 0,65 0,65 σ 0,07 8,4x 6,3x 6,7x 7,1x 7,1x 0,007 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 Tabela 2: Calculo de média, desvio padrão e erro para o conjunto de 100 resistores e para cada grupo obtido através do multímetro digital Média Desvio Padrão Erro na média Histograma 1: Conjunto de 100 resistores (Multímetro digital) Código de Cores Tabela 3: Valor da resistência medido através do código de cores Código de cores Cores Azul Cinza Amarelo Dourado Valor da resistência = 68x ± 5 % Ω Tabela 4: Medidas com multímetro analógico na escala 10KΩ, erro do fabricante ±4% Resistência (10KΩ ) Grupo 1 Grupo 2 Grupo 3 Grupo 4 Grupo 5 65±2,5 65±2,5 65±2,5 65±2,5 65±2,5 64±2,5 64±2,5 65±2,5 65±2,5 65±2,5 65±2,5 65±2,5 65±2,5 64±2,5 64±2,5 64±2,5 64±2,5 65±2,5 64±2,5 65±2,5 64±2,5 65±2,5 65±2,5 64±2,5 64±2,5 65±2,5 64±2,5 65±2,5 65±2,5 65±2,5 64±2,5 65±2,5 64±2,5 65±2,5 64±2,5 65±2,5 64±2,5 65±2,5 65±2,5 65±2,5 64±2,5 65±2,5 64±2,5 65±2,5 64±2,5 64±2,5 65±2,5 64±2,5 65±2,5 65±2,5 64±2,5 65±2,5 64±2,5 65±2,5 65±2,5 64±2,5 65±2,5 64±2,5 65±2,5 64±2,5 65±2,5 64±2,5 64±2,5 65±2,5 64±2,5 64±2,5 64±2,5 65±2,5 65±2,5 64±2,5 65±2,5 65±2,5 64±2,5 64±2,5 65±2,5 65±2,5 64±2,5 65±2,5 65±2,5 64±2,5 64±2,5 65±2,5 64±2,5 65±2,5 64±2,5 64±2,5 65±2,5 64±2,5 65±2,5 65±2,5 64±2,5 64±2,5 65±2,5 65±2,5 64±2,5 64±2,5 65±2,5 65±2,5 65±2,5 65±2,5 Tabela 5: Calculo de média, desvio padrão e erro para o conjunto de 100 resistores e para cada grupo obtido através do multímetro analógico Resistores (10KΩ) Todos os resistores Grupo 1 Grupo 2 Grupo 3 Grupo 4 Grupo 5 64,54 65,5 64,3 64,5 64,8 64,8 σ 0,50 0,5 0,3 0,6 0,5 0,4 0,05 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 Histograma 3: Conjunto de 100 resistores (Multímetro analógico) Compatibilidade Tabela 6: Médias obtidas Resistência (10KΩ) Multímetro digital 65 x ± Multímetro analógico 64,54 x ± Código de cores 68 x ± 3,4 Tabela 7: Compatibilidade Digital e Analógico Digital e Código de cores Analógico e Código de cores Compatível Compatível Compatível Conclusão Pode- se inferir através da tabela 6 que houve uma compatibilidade entre todos os valores estimados, obtendo um experimento preciso. Pode ser observado também na tabela 6 que a discrepância entre as medidas obtidas com o multímetro digital e o analógico foram de 1,27 σ, já entre o multímetro digital e o código de cores foi de 0,88 σ e quando utilizamos as medições com multímetro analógico com o código de cores temos 0,69 σ. De acordo com as tabelas 2 e 5, o multímetro analógico apresentou um erro percentual menor do que o digital. Dessa maneira, ele foi mais preciso em sua medição.
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