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UNIVERSIDADE DA INTEGRAÇÃO INTERNACIONAL DA LUSOFONIA AFRO-BRASILEIRA ÁREA DE TECNOLOGIAS E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL CURSO DE ENGENHARIA DE ENERGIAS SUELEN ISABEL GALDINO LIMA VOLTÍMETRO E AMPERÍMETRO REDENÇÃO - CE AGOSTO DE 2014 SUELEN ISABEL GALDINO LIMA VOLTÍMETRO E AMPERÍMETRO Relatório referente à aula prática da disciplina de Laboratório de Eletricidade e magnetismo I, do curso de Engenharia de Energias da Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira. Orientador: Prof. Dr. Cícero Saraiva REDENÇÃO – CE AGOSTO DE 2014 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO .......................................................................................................... 4 2. OBJETIVOS ............................................................................................................... 5 2. MATERIAL ................................................................................................................ 5 3. PROCEDIMENTOS .................................................................................................. 6 3.1. Procedimento 1: Utilizando o voltímetro............................................................... 6 3.2. Procedimento 2: Utilizando o Amperímetro ......................................................... 7 4. CONCLUSÃO ............................................................................................................. 8 5. QUESTIONÁRIO ....................................................................................................... 9 REFERÊNCIAS ........................................................................................................... 10 1. INTRODUÇÃO Aparelho utilizado para medir a intensidade de corrente elétrica que passa por um fio. Pode medir tanto corrente contínua como corrente alternada. A unidade utilizada é o àmpere. O amperímetro deve ser ligado sempre em série, para aferir a corrente que passa por determinada região do circuito. Para isso o amperímetro deve ter sua resistência interna muito pequena, a menor possível. Se sua resistência interna for muito pequena, comparada às resistências do circuito, consideramos o amperímetro como sendo ideal. O voltímetro é um aparelho utilizado para medir a diferença de potencial entre dois pontos; por esse motivo deve ser ligado sempre em paralelo com o trecho do circuito do qual se deseja obter a tensão elétrica. Para não atrapalhar o circuito, sua resistência interna deve ser muito alta, a maior possível. Se sua resistência interna for muito alta, comparada às resistências do circuito, consideramos o aparelho como sendo ideal. Os voltímetros podem medir tensões contínuas ou alternadas dependendo da qualidade do aparelho. Voltímetro Ideal → Resistência interna infinita. 2. OBJETIVOS Conhecer e utilizar as funções voltímetro e amperímetro de um multímetro digital. Montar e verificar como funciona um divisor de tensão. Estudar como se modifica a corrente em circuito quando varia a voltagem ou a resistência. 2. MATERIAL Fonte de tensão; Circuito divisor de tensão; Resistores (Rx e tábua com 5 resistores iguais em série); Potenciômetro (10kΩ); Multímetro digital (duas); Garras jacaré; Cabos (cinco). 3. PROCEDIMENTOS 3.1. Procedimento 1: Utilizando o voltímetro Escalas do voltímetro Chama-se escala ou fundo de escala o maior valor da tensão que o voltímetro pode medir para uma dada escolha da chave seletora. Um voltímetro possui várias escalas de tensão, cuja escolha deve ser feita em função da ordem de grandeza da medida a ser realizada. Continua: 200mV, 2V, 20V, 200V, 1000V Alternada: 700V, 200V, 20V, 2V, 200mV Medidas de Tensão continua Ajustou-se a fonte de tensão em 12V. Foi escolhida uma escala apropriada no voltímetro e verificou-se com o mesmo se a saída da fonte está regulada exatamente em 12V ; Fizeram-se as conexões como indicado. Como esperado, a tensão subdividida proporcionalmente aos valores das resistências; Mediram-se as tensões entre os pontos do circuito, como indicado na tabela abaixo, anotaram-se o valor medido e a escala utilizada do voltímetro. Tabela: medidas de tensão V 01 V 02 V 03 V 04 V 05 Valor medido 1,62 5,15 6,77 10,29 11,91 Escala utilizada 20V 20V 20V 20V 20V V 15 V 12 V 23 V 34 V 45 Valor medido 10,29 3,59 1,62 3,57 1,61 Escala utilizada 20V 20V 20V 20V 20V Verificou-se que: V05 = V01 + V12 + V23 + V34 + V45 11,91 = 12, 01 O divisor de tensão tem a propriedade de dividir a tensão da fonte e, em tensões proporcionais a R1, R2, R3, etc. A seguir montou-se um divisor de tensão formado com uma resistência fixa (Rx) e um potenciômetro; assim, variando, a resistência do potenciômetro podemos regular a tensão sobre o resistor Rx. Rx = 9,90Ω Tensão da fonte fixada em 10V. Circuito montado com o resistor Rx fornecido e o potenciômetro de 10kΩ Foi ajustado o potenciômetro de modo a obter uma tensão sobre o resistor Rx, medindo tensão sobre potenciômetro Vpotenciometro. VRx (V) 9 7 5 Vpotenciometro (V) 0,98 v 2,84 4,82 RABpotenciomtro 1,07 4,20 9,84 Medidas de tensão alternada Vnominal (V) Escala (V) VEF medido (V) Vpico (V) TOMADA DA MESA 220 1000 221 SAIDA DA FONTE (1) 6 20 6,16 SAIDA DA FONTE (2) 12 20 12,33 3.2. Procedimento 2: Utilizando o Amperímetro Escala do Amperímetro Amperímetro possui varias escalas de corrente, cuja escolha de ser feita em função da ordem de grandeza da medida a ser realizada. Escala 10ª, 200mA, 20mA, 2mA, 200mA Corrente em função da tensão Tensão de 10V Resistencia 330Ω Medida de corrente versus voltagem V (volts) I (µA) V/I (Ohms) 2 6,5 0,307 4 12,5 0,320 6 18,9 0,317 8 25,1 0,318 10 31,3 0,319 Corrente em função da resistência Resistores R medido (Ω) I (µA) R1 0,35 30,1 R1+R2 0,66 15,1 R1+R2+R3 0,99 10,1 R1+R2+R3+R4 1,32 7,5 R1+R2+R3+R4+R5 1,65 6,1 4. CONCLUSÃO Ao término dessa experiência conseguimos montar o circuito e medir as correntes desejadas. Trabalhamos com amperímetro, este instrumento utilizado para medir correntes. Mesmo utilizando o multímetro digital, é necessário o ajuste de escala do aparelho para que se o valor da corrente estiver muito baixo da escala adotada, o amperímetro pode acusar uma corrente nula ou então pode arredondar o valor, perdendo assim a exatidão da corrente real. Comprovamos também que a corrente ao passar por resistores em paralelo de um circuito, não de mantém constante, porém de divide. 5. QUESTIONÁRIO 5.1. Indique a escala do multímetro que você utilizaria para medir as seguintes tensões: (a)6 pilhas comuns em série: Se for uma pilha comum, cuja voltagem é de 1,5V,a tensão total será de 9V.Portanto,a escala utilizada para medir essa tensão será a escala de 20V; (b) alimentação do chuveiro elétrico: Sendo a tensão 200 V, a escala utilizada será de 1000V; (c) bateria de um automóvel: Sendo a tensão 12 V, a escala utilizada será de 20V; 5.3. Calcule qual seria a resistência necessária do potenciômetro usado no procedimento 1.7 para se obter uma tensão de 4V sobre R1. Como a fonte temuma tensão de 10V,e esta é um divisor de tensão e R1 e o potenciômetro possuem resistências iguais a tensão para cada um seria de 5V,sendo impossível uma tensão de 4V sobre R1. 5.6 / 5.7 REFERÊNCIAS INFOESCOLA. Voltímetro e amperímetro. Disponível em: <http://www.infoescola.com/eletricidade/voltimetro-e-amperimetro/>. Acesso em: 30/04/2014.
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