Medições de Tensão e Corrente FEG UNESP 2016

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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO” 
FACULDADE DE ENGENHARIA DE GURATINGUETÁ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FÍSICA EXPERIMENTAL II 
 
 
RELATÓRIO 1 
“MEDIDAS DE TENSÃO E CORRENTE” 
 
 
 
 
 
Camila Federice - 151321991 
Fernanda Xampine - 151323143 
Letícia Brazil -151321086 
Thais Brandi - 151320901 
Turma 222 
Março de 2016 
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SUMÁRIO 
 
 Página 
1. Objetivos 3 
2. Introdução teórica 3 
3. Materiais utilizados 5 
4. Procedimento experimental e coleta de dados 5 
5. Análise de dados 8 
6. Resultados principais e conclusões 10 
7. Referências Bibliográficas 11 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. OBJETIVOS 
 
O objetivo deste experimento é montar um circuito elétrico e compreender a 
utilização de instrumentos específicos como o voltímetro, o amperímetro e o multímetro a 
fim de obter as tensões e as correntes direta e indiretamente neste circuito e determinar a 
resistência equivalente experimental. 
 
 
 
2. INTRODUÇÃO TEÓRICA 
 
O circuito elétrico é o conjunto de caminhos que permitem a passagem de corrente 
elétrica, no qual aparecem outros dispositivos, como os resistores, ligados a um gerador. 
A corrente elétrica pode ser definida como um fluxo ordenado de elétrons. Sabe-se 
que microscopicamente os elétrons se comportam de maneira caótica. Para organizar o 
fluxo de elétrons há a necessidade de uma fonte de tensão, também chamada de diferença 
de potencial. A tensão força os elétrons a se ordenarem no sentido de diminuição da energia 
e, por definição, o sentido da corrente elétrica é contrário ao sentido de movimento dos 
elétrons. 
Convencionou-se que a intensidade de corrente elétrica é representada pela letra i. A 
unidade de i no SI é o Ampére (A). Para representar a tensão elétrica utiliza-se a letra V, 
que é medida em Volts (V). Já para representar a resistência elétrica, utiliza-se R, que é 
medida no SI por Ohm (Ω). A tensão (V) e intensidade de corrente elétrica (i) se 
relacionam pela equação: 
 
 
 
Os resistores podem ser associados de duas formas diferentes: 
 
 SÉRIE: 
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Na associação de resistores em série, dois ou mais resistores são ligados, de modo 
que só tenham em comum um único ponto par. Nesse tipo de ligação, a corrente percorrida 
por todos os resistores da associação é a mesma. Nesse tipo de associação, a resistência 
equivalente é sempre maior que qualquer das resistências individuais. Obtém-se a 
resistência equivalente através da equação: 
 
 
 
 PARALELO: 
 
Na associação de resistores em paralelo, dois ou mais resistores são ligados de 
modo que todos estejam ligados ao mesmo nó. Neste tipo de associação, a corrente elétrica 
que percorre os resistores é diferente (1ª Lei de Kirschoff). Obtém-se a resistência 
equivalente através da equação: 
 
 
 
A tensão é medida com o Voltímetro e intensidade de corrente elétrica é medida 
com o Amperímetro. Cada um dos aparelhos tem sua peculiaridade e posição para serem 
montados no circuito. O Amperímetro deve ser ligado em série e o Voltímetro deve ser 
ligado em paralelo. 
 
As Leis de Kirchhoff são utilizadas em circuitos elétricos mais complexos, como 
por exemplo circuitos com mais de uma fonte de resistores que estão em série ou em 
paralelo. Elas são divididas em duas: 
 
 De acordo a primeira lei de Kirchhoff, a lei dos nós, em qualquer nó a soma das 
correntes que o deixam é igual a soma das correntes que chegam até ele. A lei é uma 
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consequência da conservação da carga total existente no circuito, sendo uma 
configuração em que não há acumulação de carga nos nós. 
 
 
 
 De acordo com a segunda lei de Kirchhoff, a lei das malhas, a soma algébrica das 
forças eletromotrizes (f.e.m) em qualquer malha é igual a soma algébrica das quedas 
de potencial ou dos produtos i×R contidos na malha. 
 
 
 
 
 
3. MATERIAIS UTILIZADOS 
 
Neste experimento, fez-se uso do seguinte material: 
- 1 placa de Bornes para montar o circuito 
- Conjunto de fios condutores para fechar o circuito 
- 6 resistores comerciais 
- 1 fonte de tensão de corrente contínua 
- 1 voltímetro 
- 1 amperímetro 
- 1 multímetro 
 
 
 
4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL E COLETA DE DADOS 
 
Inicialmente interpretou-se cada material previamente colocado na bancada. 
Interpretou-se, através do código de cores, o valor nominal da resistência de cada resistor 
comercial da seguinte maneira: são três ou mais faixas pintadas no corpo do resistor sendo 
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que uma delas é adicional de cor dourada ou prateada, sempre, para findar a seqüência e 
representar o expoente de 10 deste número, ou seja, a tolerância, e o restante das faixas 
sugere o valor da unidade, da dezena, e assim por diante, do valor, cada qual com um 
número correspondente na tabela 1 disponibilizada no roteiro experimental. 
 
Tabela 2: Código de cores para resistores 
CORES DÍGITO 
Preto 0 
Marrom 1 
Vermelho 2 
Laranja 3 
Amarelo 4 
Verde 5 
Azul 6 
Violeta 7 
Cinza 8 
Branco 9 
 
Por exemplo, pode-se citar um dos resistores utilizados nesse experimento, de 
resistência 390Ω: 
390 = 39 x 101 onde: 
Laranja é 3 
Branco é 9 
Marrom é a exponencial 1 
 
Para efeito de confirmação dos resultados dessa interpretação, foi utilizado um 
multímetro para fornecer a resistência de cada resistor e como esperado, os erros de leitura 
foram consideráveis por conta da má calibração do instrumento, o manuseio por vezes, 
incorreto desse material, etc. 
 
7 
 
Em seguida montou-se o circuito elétrico, adicionando, na matriz de contato, os 
resistores e ligando cada um através do fio condutor. Fechou-se o circuito com a fonte de 
tensão, conforme o esquema proposto em laboratório, ilustrado na figura 1: 
 
 
Figura 1: Esquema do circuito montado 
 
 
Figura 2: Montagem finalizada do circuito 
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Ajustou-se o amperímetro analógico na escala “10”, abriu-se o circuito em dois 
terminais para conectar os dois pólos do amperímetro como ilustrado na figura A. Por fim, 
mediu-se a corrente elétrica deste e de outros ramos do circuito, em Ampères registrando os 
resultados obtidos na tabela 2. 
 
Tabela 2: Medidas da corrente elétrica com o amperímetro 
Ii 1 2 3 4 5 
Valor lido [mA] 5,8 2,6 3,1 3,0 2,4 
 
Na medição da voltagem em alguns pontos do circuito, também foi ajustada a escala 
para “5”, porém não se abriu o circuito e sim foi conectado cada pólo do voltímetro aos 
pontos desejados para efetuar as medições de forma paralela, como se vê na figura B. Os 
resultados foram organizados na tabela 3. 
 
Tabela 3: Medidas da tensão com o voltímetro 
Vi 1 2 3 
Valor lido [V] 1,12 0,85 0,67 
Valor calculado [V] 1,24 0,87 0,61 
 
 
Figura 3: Medição com um voltímetro Figura 4: Medição com um amperímetro 
 
 
 
5. ANÁLISE DE DADOS 
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Analisando os dados obtidos, é possível validar a Lei de Kirchoff, que expressa 
I1=I2+I3, sendo: 
 
I1=5,8 * 10
-3 A 
I2=2,6 * 10
-3 A 
I3=3,1 * 10
-3 A 
 
E como 
5,8 * 10-3 = 2,6 * 10-3 + 3,1 * 10-3 
5,8 * 10-3 A = 5,7 * 10-3 A 
 
Conclui-se que a sutil diferença na igualdade deve-se à desconsideração da 
resistência interna dos fios e dos instrumentos e a consideração destes como ideais. Sabe-se 
também que a fonte de força eletromotriz pode ter seu potencial calculado pela seguinte 
equação: 
 
E0= V1+ V2+ V3 
 
Usando os dados coletados a respeito das tensões (Tabela 3), temosque 
 
E0= 1,12+ 0,85+0,68 
E= 2,64 V 
 
E ainda, usando os valores calculados das tensões através da Lei de Ohm: 
 
E0= 1,24+0,87+0,61 
E0= 2,72 V 
 
Novamente, a mínima diferença nos valores é atribuída a erros experimentais. 
10 
 
Através da Lei de Ohm (V= R*I) podemos contrapor as tensões medidas com o 
voltímetro e os resultados esperados, baseados nas leituras de corrente e resistência feitas. 
 
V1 = Re * I1, tal que Re é uma associação em paralelo dos resistores R1 e R2 e 
define-se 
 
Re = (R1 * R2) / (R1 + R2). 
Re = (470*390) / (470+390) 
Re = 213 Ω 
 
Logo 
V1 = 213 * 5,8 * 10
-3 = 1,24 V 
V2 = R3 * I1 
 
Logo 
V2 = 150 * 5,8 * 10
-3 
V2 = 0,87 V 
 V3 = Re * I1, tal que Re é uma associação em série dos resistores R4 e R5 
concomitantemente em paralelo com R6 e define-se Re = [(R4 + R5)*R6] / (R4 + R5 + R6). 
 
Re = [(120+82)*220] / (120+82+220) 
Re = 105,3 Ω 
 
Logo 
V3 = 105,3 * 5,8 * 10
-3 
V3 = 0,61 V 
 
 
 
6. RESULTADOS PRINCIPAIS E CONCLUSÕES 
 
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Neste primeiro contato com a montagem de circuitos em laboratório foi possível 
colocar em prática os conceitos teóricos explicitados principalmente pelas leis de Ohm e 
Kirchoff. No experimento, essas leis se confirmaram, apresentando variações muito 
pequenas em relação aos resultados esperados. Em geral, essas variações são atribuídas à 
desconsideração de resistências internas de alguns equipamentos e também a mau contato 
nos terminais dos fios. 
Na montagem, o grande desafio foi ligar corretamente o amperímetro (em série) e o 
voltímetro (em paralelo) já que a quantidade de fios utilizados no circuito era elevada. Para 
compreender melhor os alunos ilustraram diversos rascunhos do circuito com o objetivo de 
esquematizar a fios, resistores, fontes de força eletromotriz e resistores. 
Concluímos, portanto que foi possível verificar experimentalmente a validade das 
leis enunciadas e também houve um primeiro contato com a montagem de circuitos, as 
dificuldades que essa montagem apresenta e maneiras de perpassá-las. 
 
 
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
Halliday, David & Resnick, Robert. Fundamentos da Física: Mecânica. 9ª edição. 
Rio de Janeiro: Jearl Walker, 2012. Volume 3.