RELATÓRIO AULA 11 VOLTÍMETRO E AMPERÍMETRO

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ - CAMPUS RUSSAS 
CENTRO DE TECNOLOGIA 
LABORATÓRIO DE FÍSICA 
FÍSICA EXPERIMENTAL PARA ENGENHARIA 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DA PRÁTICA 11: VOLTÍMETRO E 
AMPERÍMETRO 
 
 
 
 
 
 
 
ALUNO: ANTÔNIO MÁRCIO FERNANDES ALMEIDA MATRÍCULA: 384905 
CURSO: ENGENHARIA CIVIL TURMA: 03 
PROFESSOR: DR. ANDERSON MAGNO 
DISCIPLINA: FÍSICA EXPERIMENTAL PARA ENGENHARIA 
 
 
 
 
 
OUTUBRO DE 2016 
RUSSAS – CE 
 
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SUMÁRIO 
 
 
 
1 OBJETIVOS………………………………………………………………………………3 
2 MATERIAIS…………………………………………………………...………………….3 
3 FUNDAMENTOS TEÓRICOS…………………………………………………………...3 
4 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL…………………………………………………...6 
5 QUESTIONÁRIO………………………………………………………………………..10 
RESULTADOS E DISCUSSÕES……………………………………...………………….14 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS……………………………………………………..15 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
OUTUBRO DE 2016 
RUSSAS – CE 
 
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1 - OBJETIVOS 
 Conhecer e utilizar as funções voltímetro e amperímetro de um multímetro digital; 
 Estudar o funcionamento de um divisor de tensão; 
 Observar a influência da voltagem e da resistência sobre a corrente de um circuito. 
 
2 - MATERIAIS 
 Fonte de Tensão regulável; 
 Placa de circuito impresso; 
 Resistor DE 1kΩ; 
 Placa com 5 resistores iguais em série; 
 Potenciômetro (10 kΩ); 
 Multímetro Digital (dois); 
 Cabos (cinco). 
 
3 - FUNDAMENTOS TEÓRICOS 
O voltímetro é, diretamente falando, um aparelho de medida da amplitude da tensão 
eléctrica. Qualquer voltímetro, nada mais é do que um amperímetro ao qual se associa em 
série um resistor limitador de corrente. No exterior, é munido de duas pontas de prova de 
acesso, pode-se medir a tensão aos terminais de uma fonte de tensão constante por meio 
delas, dado um circuito, entre dois quaisquer pontos, ou ainda entre um qualquer ponto e a 
referência. 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1 - Voltímetro 
 Temos que a ligação de um voltímetro ao circuito é de tipo paralelo. Logo, 
afirmamos que no procedimento de medição o instrumento compõe um caminho paralelo 
ao elemento ou circuito que se irá diagnosticar (Figura 2). Contudo, um voltímetro ideal 
realiza à medição da tensão sem absorver qualquer corrente eléctrica, por isso, exibe uma 
 
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resistência eléctrica de entrada infinita, 
configuração característica que garanta que 
não haja interferência do aparelho no 
funcionamento do circuito. 
 
 
 
Figura 2 - Ligação do voltímetro ao circuito. 
 Portanto, um voltímetro deve conservar as seguintes características, alta 
impedância de entrada, baixa corrente de entrada e para medição de Tensão Alternada 
Elevada utiliza-se o TP (transformador de tensão). 
Passos para de como se dá o uso do voltímetro: 1 – Ajustar o dispositivo, caso ele 
seja um multímetro, para a área certa de escalas de medição de tensão; 2 - Escolha um 
intervalo superior a tensão máxima esperada; 3 – Insira os terminais de teste no voltímetro; 
4 – Pegue e use as sondas sem tocar na parte metálica; 5 – Toque o terminal de teste preto 
em uma parte do circuito, ¨verificando a corrente no circuito; 6 – Toque o terminal de teste 
vermelho, fechando o circuito paralelo e realizando a medida; 7 – Aumente o intervalo de 
medição sempre que o medidor exibir “1” ou “OL” (sobrecarga); 8 – Leia o valor no visor 
do voltímetro. 
AMPERÍMETRO 
 O amperímetro é um instrumento de medida da amplitude da corrente eléctrica. Ao 
contrário do processo de medição da tensão, a medição de uma corrente eléctrica obriga a 
que o instrumento seja percorrido pela grandeza a diagnosticar. Um amperímetro ideal 
caracteriza-se pela capacidade de medir a corrente sem incorrer em qualquer queda de 
tensão entre os seus dois terminais. 
Um amperímetro trabalha com base na indução magnética que a passagem de 
corrente causa sobre determinado sensor, chamado galvanômetro. Nos amperímetros 
analógicos o galvanômetro pode ser implementado 
como uma bobina sob a influência de um imã 
permanente. Deixando a bobina livre para girar em torno 
de um eixo, pode-se determinar a corrente que o 
atravessa, pela deflexão angular que ela sofre. 
Figura 3 – Ligação do amperímetro ao circuito 
 
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 Dado uma malha do circuito, onde há presença de corrente, de modo que a mesma 
corrente de malha passe circular pelo amperímetro, este é sempre inserido em série com o 
circuito para medição (quantificação e identificação) de corrente elétrica. 
Portanto, um voltímetro deve conservar as seguintes características, baixa 
impedância de entrada, baixa corrente de entrada e para medição de Corrente Alternada 
Elevada utiliza-se o TC (transformador de corrente). 
DIVISOR DE TENSÕES 
Na vida cotidiana nos deparamos com variados problemas, e um deles pode ser não 
poder ligar o televisor ou um rádio devido sua tensão nominal de trabalho ser menor que 
sua fonte de tensão, a exemplo de um dispositivo com de 6V ligado a uma bateria de 12V, 
caso seja ligado diretamente a bateria seus componentes serão danificados. 
Quando se passa por essa situação, para resolve-la pode-se utilizar duas situações: 
um circuito de redução de tensão que usa componentes ativos, como transístores, ou disso 
simples circuito resistivo, conhecido por divisor de tensão, que usa somente resistores. 
Um divisor de tensão ou divisor de voltagem é um circuito bem simples, mas não 
deixa de ser importante. Ele serve para gerar uma tensão V a partir de uma tensão inicial V0 
de uma fonte, sendo V alguma fração de V0. A regra do divisor de tensão se aplica a 
componentes (resistores) conectados em série destina-se a determinar a tensão sobre cada 
componente individual. 
A regra geral é: a tensão sobre cada componente é a tensão aplicada aos terminais 
de entrada multiplicada pela resistência e dividida pela soma das resistências dos 
componentes. 
TENSÃO ALTERNADA 
Para entendermos corrente alternada iremos comentar antes sobre que corrente 
continua. Dada uma tensão, ela é continua ou constante quando seu valor não sofre 
alteração no tempo. Alguns geradores que podem ser citados como exemplos são as pilhas 
e as baterias. A Figura 4 a seguir mostra o aspecto físico, símbolo e curva da tensão em 
função do tempo deste tipo de gerador. 
Figura 4 - 
Exemplo de Fonte 
de Tensão 
Contínua 
 
 
 
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Ao contrário da contínua, uma tensão alternada é chamada assim por mudar sua 
polaridade e seu valor com o tempo. E de acordo com essas mudanças de comportamentos 
podemos ter diferentes tipos de tensões como senoidal, quadrada, triangular, pulsante, etc. 
Dentre essas, a mais comum é a senoidal, devido ser a tensão fornecida nas fontes 
geradoras e que alimenta as indústrias e residências. 
 Seja o circuito da próxima Figura, no qual temos duas baterias e uma chave que ora 
conecta a bateria B1 ao resistor, ora conecta a bateria B2 ao resistor. 
 
 
 
 
Figura 5 - Exemplo de Fonte de Tensão 
Alternada. 
 
Supondo que cada bateria fica conectada durante 1s, a Figura 5 abaixo representa o 
gráfico da tensão em função do tempo nos terminais da bateria. 
 
 
 
Figura 6 – Gráfico de tensão 
alternada. 
 
O valor negativo significa que a polaridade da tensão mudou. Desta forma obtemos 
uma forma de onda quadrada. Além desta, usualmente temos aplicações em eletricidade as 
formas triangular e principalmente a senoidal. 
O tempo que leva para repetir uma mesma situaçãoé 2s, sendo chamado de período 
(T). O valor máximo da tensão é 12V, sendo chamado de valor de pico ou valor máximo 
VM. A seguir analisaremos mais em detalhes a senoidal. 
 
4 – PROCEDIMENTO 
PROCEDIMENTO 1: Utilizando o Voltímetro. 
ESCALAS DO VOLTÍMETRO UTILIZADO NO EXPERIMENTO: 
Figura 7 - escalas do voltímetro para tensões contínuas. 
 
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1.1. Anotou-se as escalas DC do voltímetro de sua bancada: 
MEDIDAS DE TENSÃO CONTINUA: 
1.2. Colocou-se a fonte de tensão em 10 V. Escolheu-se uma escala apropriada no 
Voltímetro e mediu-se com o mesmo a tensão de saída da fonte. Anotou-se o valor medido 
nas Figuras 8 e 9. 
1.3. Foram feitas conexões como indicado na Figura 8. A tensão da fonte foi subdividida 
proporcionalmente aos valores das resistências. 
1.4. Mediu-se as tensões entre os pontos do circuito, como indicado na Tabela 1. Anotou-se 
o valor medido e a escala utilizada do Voltímetro. 
 
Figura 8. Circuito para o Procedimento 1. 
Tabela 1. Medidas de tensão. 
 Vo1 Vo2 Vo3 Vo4 Vo5 
Valor medido(V) 2,09 3,52 6,02 9,15 10,09 
Escala utilizada(V) 20 20 20 20 20 
 
 V15 V12 V23 V34 V45 
Valor medido(V) 7,99 1,41 2,51 3,13 0,94 
Escala utilizado(V) 20 20 20 20 20 
 
1.5. Averiguou-se 
 
DIVISOR DE TENSÃO 
 1.5. Mediu-se, com um ohmímetro, a resistência do resistor Rx = 989 Ω.(escala 2000k Ω) 
200m; 2000m; 20m; 200; 600. 
 
V05 = V01 + V12 + V23 + V34 + V45=10,09 
 
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1.6. Utilizou-se a fonte de tensão com a chave em 10 V. Sendo que o valor fornecido pela 
fonte é o medido no Procedimento 1.2. 
1.7. Montou-se o circuito da Figura 6 com o resistor Rx fornecido e o potenciômetro de 
10kΩ. 
 
Figura 8. Divisor de tensão ajustável. 
1.8. Ajustou-se o potenciômetro de modo a obter uma tensão sobre o resistor Rx como 
indicado na Tabela 2. Meça a tensão sobre o potenciômetro, VAB. 
Tabela 2. Valores de tensão do procedimento 1.7 
Vrx 8 7 5 4 
Vab 2,06 3,05 5,06 6,06 
 
MEDIDAS DE TENSÃO ALTERNADA: 
 1.9. Mediu-se as tensões alternadas da bancada (tomadas da mesa e saída AC da fonte) 
indicando em cada caso o valor eficaz, seu valor de pico correspondente e a escala 
utilizada. Anotou-se os valores medidos na Tabela 3. 
 
Tabela 3. Medidas de tensão alternada. 
 Vnominal (V) Escala (V) Vef medido (V) Vpico (V) 
Tomada do 
laboratorio 
220 600 215 
 
PROCEDIMENTO 2: Utilizando o Amperímetro. 
ESCALAS DO AMPERÍMETRO: 
 
 
Figura 9. Escalas do amperímetro 
 
 
 
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2.1. Anotou-se as escalas do amperímetro da bancada. 
CORRENTE EM FUNÇÃO DA TENSÃO: 
2.2. Montou-se o circuito da Figura 8, para medir a corrente, fornecida pela fonte de tensão, 
que passa através do resistor R. 
 
ESCOLHA DAS ESCALAS NOS MULTÍMETROS: 
2.3. No voltímetro optou-se por uma escala tendo em mente que, segundo a Tabela 4, a 
tensão nominal máxima será de 12 V. No amperímetro escolheu-se uma escala tendo em 
mente a corrente máxima (que você deve calcular anteriormente) para uma tensão de 12 V 
e uma resistência de 120 kΩ. 
2.4. Escolheu-se a tensão na fonte de modo que sobre o resistor de 120 kΩ seja aplicada 
cada uma das tensões indicadas na Tabela 4. Anotou-se as correntes correspondentes e as 
tensões efetivamente aplicadas. 
 
Figura 10. Circuito para medida da corrente em função da tensão. 
Tabela 4. Medidas de corrente versus voltagem. 
Volts (V)[sugerida] Volts(V)[aplicada] I(µA) V/I(ohm) 
2 1,9 17 
4 4,0 33 
6 6,0 50 
8 8,0 67 
10 10 84 
12 12 100 
 
 
 
10A ; 200mA; 20mA;2000µA. 
 
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CORRENTE EM FUNÇÃO DA RESISTÊNCIA: 
2.5. Mediu-se as resistências: R1, R1 + R2, R1 + R2 + R3, etc; como indicado na Tabela 5. 
Lembre-se de que, ao medir a resistência, o resistor não pode estar ligado ao circuito e nem 
pode estar alimentado por uma fonte de tensão. 
 Tabela 5. Corrente em função da resistência. 
Resistores Rmedido(Ω) I(µA) [escala:2000µA) 
R1 119,9 (200k) 100 
R1+R2 240 (2000k) 50 
R1+R2+R3 361 (2000k) 33 
R1+R2+R3+R4 481 (2000k) 25 
R1+R2+R3+R4+R5 601 (2000k) 20 
 
2.6. Colocou-se a fonte de tensão em 12 V. Mediu-se, com o voltímetro, a tensão 
efetivamente fornecida pela fonte, e anotou-se na Figura 9. 
2.7. Montou-se o circuito da Figura 9. Anotou-se os resultados na Tabela 5. 
12,01 V 
 
Figura 11. Circuito para medida da corrente em função da resistência 
 
5 – QUESTIONÁRIO 
1- Indique a escala do multímetro que você utilizaria para medir as seguintes tensões: 
( a ) bateria de um automóvel 
R – 200V 
( b ) alimentação do chuveiro elétrico 
R – 600V 
( c ) arranjo de 10 pilhas comuns em série. 
R – 20V 
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2 - Considere o circuito ao lado onde R1 = 100 Ω e R2 = R3 = 200 Ω. Sabendo que a fonte 
está regulada em 10 V, determine a voltagem a que está submetido cada um dos resistores 
R1, R2 e R3. 
R- Inicialmente calcularemos a resistência equivalente do 
circuito: 
Re=R1+(R/2) sendo R=R1=R2 
Logo Re=100+(200/2)=200Ω. 
Calcularemos agora a corrente total que passa pelo circuito: 
V=R.I 
10V=200 Ω.I 
I=1/20 A. 
Utilizando o principio das leis de ohm e kirchofftem que: 
V1=R1.I1=100.(1/20)=5V 
V2=V3=Re=100.(1/20)=5V 
3- Calcule qual seria a resistência necessária ao potenciômetro usado no procedimento 1.7 
para se obter uma tensão de 3 V sobre R1. 
R - Descobrindo o valor da corrente elétrica, 
 I = 12v/997 R = 0,0120 A, depois usando R = U/I = 3v/0,0120A. 
R = 250 Ω. 
4- Considere que no circuito esquematizado ao lado: E = 20 V, R1 = 2,0 kΩ, R2 = 200 Ω e 
R3 = 20 Ω. 
(A). Desenhe o circuito novamente, mostrando como você ligaria 
um amperímetro para medir a corrente fornecida pela fonte E. 
 
(B). Faça um outro desenho mostrando como medir a corrente em R1. 
 
 
 
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5- Em relação ao circuito da questão anterior, calcule a corrente em cada resistor e indique 
a escala do amperímetro indicada em cada caso. 
 
 
 
 
 
 
 
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6- Faça o gráfico de V versus I com os resultados da Tabela 4. 
 
7- Faça o gráfico de I versus R com os resultados da Tabela 5. 
 
 
 
 
 
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RESULTADOS E DISCURSSÕES 
 O manuseio de funções do multímetro, como voltímetro e amperímetro, é 
facilmente identificado e usado tomando-se as devidas precauções. O divisor de tensão 
também é com facilidade montado e pode-se obter resultados experimentais bastante 
próximos dos teóricos. Ademais, é notável a percepção da alteração da corrente quando se 
altera um resistor ou a voltagem em um circuito. 
 Para realização das medições (quantificação e identificação) de corrente elétrica 
utilizamos o amperímetro, que deve ser conectado em série no ramo do circuito a ser 
medido. O amperímetro ideal é representado como um curto-circuito (Resistência muito 
pequena), o que impede que este instrumento interfira na grandeza medida. Para medir o 
sinal de corrente com amperímetro fez-se necessário interferir no circuito, para colocar o 
instrumento de medida em série. 
 Para medição (quantificação e identificação) de tensão utilizamos o voltímetro, que 
deve ser conectado em paralelo com o dispositivo a ser medido. O voltímetro ideal é 
representado como um circuito aberto (Resistência muito alta), o que impede que o 
voltímetro interfira na grandeza medida. Um voltímetro mede a tensão ou diferença de 
potencial EV entre seus terminais. Para fazê-lo medir a diferença de potencial ER entre os 
terminaisdo resistor é necessário conectá-lo em paralelo com o resistor, de forma que EV = 
ER. A introdução do voltímetro em paralelo com o resistor diminui a resistência total, 
alterando a tensão e a corrente no resistor. Se a resistência interna do voltímetro for muito 
maior que a resistência externa (RV>> R) esse efeito será desprezível, portanto é desejável 
que um voltímetro tenha resistência tão grande quanto possível. Logo, se fez necessário 
receber orientações quanto o uso de escalas de grande valor no manuseio do aparelho. 
 Portanto, por meio do experimento conseguimos obter os valores das tensões e das 
amperagens, com as respectivas resistências do sistema em estudo. Em relação às escalas 
adotadas para efetuar as medidas tanto de corrente como de tensão, percebemos que escalas 
diferentes implicam em alterações nos valores das resistências internas dos instrumentos. 
Por meio dos resultados obtidos foi possível concluir que o aumento na escala durante a 
medida da corrente elétrica, implicou numa diminuição da resistência interna do 
amperímetro fazendo com que a influência do mesmo no circuito diminua. Em relação à 
medida de tensão, ao aumentarmos a escala durante a medida de tensão, verificamos que a 
sua resistência interna aumentava fazendo com que a influência do mesmo diminua; ou 
seja, tanto para o amperímetro quanto para o voltímetro, ao aumentarmos a escala durante a 
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medida, estaremos simultaneamente diminuindo a influência de ambos instrumentos no 
circuito. 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
MAGNO, Anderson. Manual de práticas – Física experimental. Russas - CE: UFC, 
2016. 
AFONSO, Antonio Pereira; FILOLI, Enio. Eletrônica: circuitos elétricos. São Paulo: 
Fundação Padre Anchieta, 2011 (Coleção Técnica Interativa. Série Eletrônica, v. 1). 
COMO USAR O VOLTÍMETRO. Disponível em <http://pt.wikihow.com/Usar-um-
Volt%C3%ADmetro> Acesso em 02 de outubro de 16. 
INSTRUMENTOS DE MEDIDAS. Disponível em 
<http://www.ufrgs.br/eng04030/Aulas/teoria/cap_01/instrume.htm> Acesso em 02 de 
outubro de 16