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Atividade Prática de Eletricidade Sandoval Ramos RU: 1345896 Centro Universitário Uninter Porto Velho – Rondônia. E-mail: sandovalram@gmail.com Resumo: As atividades envolvidas nestes testes de circuito, onde aprimoramos o conhecimento de resistência, capacitores, indutores, leis de OHM e Kirchhoff, aplicando analises de corrente elétrica, resistências em série e paralela aplicada numa placa e utilizando um software para assimilação de conhecimento e prática. Palavra-chave: (Lei de Ohm, Capacitância, Indutância) Introdução Experiência 1 Apesar de alguns físicos não a considerarem como lei, porque ela não se aplica a diodos e transistores, ela tem essa denominação por apresentar aplicabilidade aos demais condutores metálicos. Ela consiste na interação de corrente (i) e tensão (V) sob a presença de uma constante que se denomina resistência elétrica (Ω). Georg Simon Ohm através de seus experimentos constatou que a corrente através de um dispositivo é sempre diretamente proporcional à diferença de potencial aplicada no dispositivo. EXPERIÊNCIA 1: LEI DE OHM Figura 1: Circuito montado no Proto-board Figura 2: V1 5 Volts Figura 3: Realizando a medida de corrente elétrica do circuito 1k Ω Figura 4: R1-470 kΩ(5Volts) Figura 5: R1-1k Ω Figura 6: R1-470k Ω Figura 7: R1-470k Ω Figura 8: R1- 1k Ω Figura 9: V1 10 Volts Figura 10: V1 10Volts R1-1k Ω Figura 11: V1 10 Volts R1-470k Ω I (A) %Erro V1 (V) R1 A Teórica Calculada B Simulada no MultiSim Blue C Experimental utilizando o kit D Erro experimental % Erro 5 1k Ω 5mA 5mA 5,20mA -4 10 1k Ω 10mA 10mA 10,71mA -7,1 5 470k Ω 0,010638mA (10,638uA) 10,638 uA 0,009mA 15,39 10 470k Ω 0,021276mA (21,276uA) 21,277uA 0,019mA 10,69 Calcule o erro experimental: %𝐸����� = ����𝑒ó������� – ����𝑥�𝑒�����𝑒������ 𝑥100 ����𝑒ó����𝑐� Justifique a diferença entre os valores experimentais e teóricos: Devido a precisão do programa Multisim Blue e nos Cálculos teóricos os valores são mais precisos, já no uso do kit com Proto-board a energia tem a oscilação da rede, existindo então a falta de exatidão nos valores, que quando calculados com a formula de %erro ficam próximos; O resistor 470k Ω na escala do enunciado do exercícios constou valor 0, mudando a escala para 2m conseguimos um valor de aferição. Observação: utilizando a Lei de ohm I=V/R exemplo: I=5/470= 0,010638mA. EXPERIÊNCIA 2: DIVISOR DE TENSÃO Introdução Experiência 2 O divisor de tensão é um circuito que nos permite conseguir tensões menores do que a tensão de um gerador disponível Figura12:Circuito divisor de tensão Figura 13: Montagem Proto-Board Calcule o valor teórico de cada uma das tensões e corrente solicitadas. Valores Teóricos V1 (V) Vr1(v) Vr2(v) Vr3(v) I(A) 3 2.7V 2.04V 0V 0.3mA 6 5.4V 4.08V 0V 0.6mA 9 8.1V 6.12V 0V 0.9mA 12 10.8V 8.16V 0V 1.2A Utilizando o MultiSIM Blue, simule o circuito modificando os parâmetros de tensão e preencha a tabela. Valores Simulados V1 (V) Vr1(v) Vr2(v) Vr3(v) I(A) 3 2.04V 660mV 300mV 600uA 6 4.08V 1.32V 600mV 1.2mA 9 6.12V 1.98V 900mV 1.8mA 12 8.16V 2.64V 1.2V 2.4mA Figura 14: Voltagem 3V Figura 15: Vr1 3Volts Figura 16: Vr2 3Volts Figura 17: Vr3 3Volts Figura 18: I (a) 3Volts Valore obtidos experimentalmente: Valores Experimentais V1 (V) Vr1(v) Vr2(v) Vr3(v) I(A) 3 2,02V 0,62mV 0,27mV 0,28mA 6 4,78V 1,48V 0,64mV 0,70mA 9 6,68V 2,07V 0,90mV 0,99mA 12 8,36V 2,63V 1,18V 1,21A Calcule o Erro Experimental: %��𝑟𝑟� = ������ó𝑟𝑖��� – 𝐼��𝑥���𝑟𝑖��������� 𝑥100 𝐼����ó��𝑖��� %Erro V1 (V) %Evr1 %Evr2(V) %Evr3(V) %E corrente 3 25.18 69.60 0 6,7 6 11.48 63.70 0 -16,7 9 17.53 66.18 0 -10 12 22.60 67.77 0 -0,83 Justifique a diferença entre os valores experimentais e teóricos. Quando os resistores são todos ligados em série uma única corrente Circula, mas a tensão vai caindo a cada resistor atravessado. Concluímos que a montagem de um circuito depende de sua finalidade e que cada um possui uma particularidade. EXPERIÊNCIA 3: DIVISOR DE CORRENTE Introdução Experiência 3 O Divisor de Corrente serve para fornecer parte da corrente total do circuito, para um componente. Dado o circuito a seguir, obtenha as correntes em cada um dos ramos. Figura 19: Montagem do circuito para o experimento de divisor de corrente Calcule a tensão teórica de cada uma das tensões e corrente solicitadas. Valores Teóricos V1(V) Ir1(A) Ir2(A) Ir3(A) 3 3A 1.364A 441.176uA 6 6A 2.727A 882.353uA 9 9A 4.091A 1.324A 12 12A 5.455A 1.765A Valores Simulados V1(V) Ir1(A) Ir2(A) Ir3(A) 3 3mA 1.364mA 441.176uA 6 6mA 2.727mA 882.353uA 9 9mA 4.091mA 1.324mA 12 12mA 5.455mA 1.765mA Utilizando o MultiSIM Blue, simule o circuito modificando os parâmetros de tensão e preencha a tabela. Figura 20: Conexão do multímetro no circuito para obter os valores de corrente Figura 21: Montagem Proto-board Valores Experimentais V1(V) Ir1(A) Ir2(A) Ir3(A) 3 4.75mA 4.34mA 4.72mA 6 9.96mA 9.80mA 10.00mA 9 16.00mA 15.86mA 15.92mA 12 19.2mA 19.4mA 19.5mA Figura 22:Ir1 3Volts Figura 23:Ir2 3Volts Figura 24: Ir3 (A) 3Volts Calcule o erro experimental: %��𝑟𝑟� = ������ó𝑟𝑖��� – 𝐼��𝑥���𝑟𝑖��������� 𝑥100 𝐼����ó��𝑖��� %Erro V1(V) %Eir1(V) %Eir2(V) %Eir3(V) 3 -58,33 -218 -1,069 6 -66,00 -259 -1,133 9 -77,78 -287 -1,102 12 -60,00 -255 -1,004 Justifique a diferença entre os valores experimentais e teóricos. Em um circuito em paralelo o valor da diferença de potencial é constante em todo o circuito e os valores da corrente e da resistência são proporcionais entre si. Concluímos também que para realizarmos uma correta medição utilizando o amperímetro devemos utilizá-lo em série e devemos utilizar o voltímetro em paralelo para registrarmos um correto valor da voltagem em um circuito em paralelo. EXPERIÊNCIA 4: FORMAS DE ONDA Introdução Experiência 4 Esta é uma das formas mais eficientes de se interpretar o funcionamento de um circuito eletrônico, através da análise das formas de onda. Utilizando o simulador MultiSIM Blue, montar os circuitos das figuras abaixo e verificar as formas de onda da tensão da fonte e da corrente que circula nos circuitos. Apresente as formas de ondas obtidas e descreva e justifique os resultados observados. Figura 25: Circuito para verificar a forma de onda da tensão em um resistor Figura 26:Resultado da forma de onda da tensão em um resistor Resultado: Olhando para o gráfico é perceptível que onda da tensão e corrente são caracterizada por uma forma senoidal e que estão em fase.Figura 27: Circuito para verificar a forma de onda da tensão em um capacitor Figura 28: Resultado de forma de onda da tensão em um capacitor Resultado: Analisando o gráfico podemos dizer que os sinais de tensão e corrente são senoides e que a corrente está adiantada 90graus em relação ao sinal de tensão. Figura 29: Circuito para verificar a forma de onda da tensão em um indutor Figura 30: Resultado da forma de onda da tensão em um indutor Resultado: Como as análises anteriores o gráfico demonstra formas senoidais para tensão e corrente sendo que agora a corrente está atrasada 90Graus tomando como sinal de referência. Figura 31: Circuito RC Figura 32: Resultado Circuito RC Resultado: Como calculado o valor da tensão do capacitor torna-se igual ao da fonte. EXPERIÊNCIA 5: ANALISE DE CIRCUITO Introdução Experiência 5 Multisim de simulação e projeto de circuitos oferece aos engenheiros recursos avançados de análise e projeto que permitem otimizar o desempenho, evitar erros de projeto e reduzir o tempo até a prototipagem. As ferramentas intuitivas da NI permitem reduzir o número de iterações no projeto de placas de circuito impresso (PCIs), reduzindo significativamente os seus custos. A- Calcule as correntes que circulam nas fontes de tensão V1 e V3. Após o cálculo, simule o circuito no software MultiSIM Blue para conferir os resultados obtidos. Apresente todos os cálculos e a tela de simulação com os resultados obtidos. Figura33: Circuito elétrico Figura 34: Resultado de Circuito elétrico B- Calcular as tensões dos nós PR1, PR2 e PR3 manualmente. Após o cálculo, simular o circuito para conferir os resultados obtidos. Apresente todos os cálculos e a tela de simulação com os resultados obtidos. Figura 35: Circuito elétrico Figura 36: Resultado Circuito elétrico
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