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Atividade Prátrica de Eletricidade Marcos Luis Fritzen Centro Universitário Uninter Rua Guilherme Schau - 685. – CEP: 98570-000 – Campo Novo – Rio Grande do Sul - Brasil e-mail: marcos@coneng.com.br Resumo. Neste trabalhao de Atividade Pratica de Eletricidade, foram realizados varios experimentos, com varios modelos de circuito, sendo que em todos os circuitos foram realizados três forma de avaliaçãos, que foram, os cálculos teóricos, simulação no Software MultiSim e montagem dos circuitos com a utlização do material fornecido pela Uninter no Kit Thomas Edison e os resultados das variações seguem abaixo. Eletricidade, circuitos, ohm. Introdução Na diciplina de eletricidade foram abordados alguns circuitos elétricos para por em prática todos os conceitos abordados na disciplina, tais como a lei de Ohm, leis de Kirchhoff, divisor de tensão e divisor de corrente, sendo que foram alimentados com alimentação VCC onde foram montados circuitos com resistores, capacitores e indutores e circuitos RC, os resultados foram bem próximos em todas as formas . Procedimento Experimental EXPERIÊNCIA 1: LEI DE OHM Dado o circuito abaixo da figura 1, obtenha a corrente I utilizando a lei de Ohm. Figura 2: Montagem do circuito elétrico para observação da lei de Ohm Considere a tensões e resistências indicadas na tabela 1 (item D) e preencha a mesma conforme solicitado nos itens a seguir. A) Calcule os valores teóricos da corrente para cada um dos casos indicados na tabela. B) Utilizando o MultiSIM Blue, simule o circuito modificando os parâmetros de tensão e resistência, conforme indicado na tabela. C) Realize os seguintes procedimentos experimentais: 5VCC 1KΩ 10VCC 1KΩ 5VCC 470KΩ 10VCC 470KΩ D) Calcule o erro experimental: E) Preencha a tabela 1 com os valores obtidos. V1 (V) R1 I(A) %Erro A Teórica Calculada B Simulado no MultiSim Blue C Experimental utilizando o Kit D Erro Experimental %Erro 5 1KΩ 5mA 5mA 5,01mA 0,19% 10 1KΩ 10mA 10mA 10,1mA 0,09% 5 470KΩ 10.638µA 10.638µA 8 µA -32,97% 10 470KΩ 21.276µA 21.277µA 19 µA -11,97% F) Justifique a diferença entre os valores experimentais e teóricos. A diferença de corrente se da em função do ajuste do regulador tensão variável não ter a mesma precisão dos cálculos pois existe uma leve variação na energia fornecida pela concessionária e desta forma causando uma leve oscilação. EXPERIÊNCIA 2: DIVISOR DE TENSÃO O divisor de tensão é um circuito que nos permite conseguir tensões menores do que a tensão inicial disponível. Dado o circuito a seguir, obtenha as tensões nos resistores R1 (VR1), R2 (VR2) e R3 (VR3) e a corrente I. Figura 7: Montagem do circuito para o experimento de divisor de tensão A) 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 300mV 660mV 2,04V 300.002µA 6 600mV 1,32V 4,08V 600.003µA 9 900mV 1,98V 6,12V 900.005µA 12 1,2V 2,64V 8,16V 1,2mA Tabela de resultados teóricos B) 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 300mV 660mV 2,04V 300.002µA 6 600mV 1,32V 4,08V 600.003µA 9 900mV 1,98V 6,12V 900.005µA 12 1,2V 2,64V 8,16V 1,2mA Resultados obtidos por simulação C) Realize os seguintes procedimentos experimentais: NOTA: Incluir fotos de todos os circuitos montados no relatório! 1. Monte o circuito conforme indicado. 2. Com o adaptador 15V/1.0A conectado à fonte de tensão ajustável, conforme indicado na experiência 1, ajuste a fonte para a tensão desejadas. 3. Conecte a fonte de tensão ajustável ao circuito. 3VCC 1KΩ 3VCC 2.2KΩ 3VCC 6.8KΩ 6Vcc 1KΩ 6Vcc 6.8KΩ 9Vcc 1KΩ 9Vcc 2.2KΩ 9Vcc 6.8KΩ 12Vcc 1KΩ 12Vcc 2.2KΩ 12Vcc 6.8KΩ Valores Experimentais V1(V) VR1(V) VR2(V) VR3(V) I(A) 3 296mV 664mV 2,01V 332µA 6 570mV 1,30V 4,02V 665µA 9 881mV 1,98V 6,08V 997µA 12 1,16V 2,62V 8,05V 1,32mA Valore obtidos experimentalmente D) Calcule o erro experimental: %Erro V1(V) %Evr1 %Evr2 Evr3 %Corrente 3 -1,35% 0,60% -1,49% 9,63% 6 -5,26% -1,53% -1,49% 9,77% 9 -2,15% 0% -0,65% 9,72% 12 -2,5% -0,76% -1,36% 9,09% Cálculo do erro experimental E) Justifique a diferença entre os valores experimentais e teóricos. A diferença de corrente se da em função do ajuste do regulador tensão variável não ter a mesma precisão dos cálculos e nota se, que quando a tensão esta mais baixa a corrente sobe. EXPERIÊNCIA 3: DIVISOR DE CORRENTE Dado o circuito a seguir, obtenha as correntes em cada um dos ramos. Figura 11: Montagem do circuito para o experimento de divisor de corrente A) Calcule a tensão teórica de cada uma das tensões e corrente solicitadas. Valores Teóricos V1(V) IR1(A) IR2(A) IR3(A) 3 3mA 1,36mA 441.176µA 6 6mA 2,72mA 882.352µA 9 9mA 4,09mA 1,32mA 12 12mA 5,45mA 1,76mA Valores de corrente elétrica calculadas B) Utilizando o MultiSIM Blue, simule o circuito modificando os parâmetros de tensão e preencha a tabela. Conexão do multímetro no circuito para obter os valores de corrente Valores Simulados V1(V) IR1(A) IR2(A) IR3(A) 3 3mA 1,364mA 441.176µA 6 6mA 2,727mA 882.353µA 9 9mA 4,091mA 1,324mA 12 12mA 5,455mA 1,765mA Valores de corrente elétrica obtidas por simulação C) Realize os seguintes procedimentos experimentais: 3VCC 1KΩ 3VCC 2.2KΩ 3VCC 6.8KΩ 6VCC 1KΩ 6VCC 2.2KΩ 6VCC 6.8KΩ 9VCC 1 KΩ 9VCC 2.2KΩ 9VCC 6.8KΩ 12VCC 1KΩ 12VCC 2.2KΩ 12VCC 6.8KΩ Valores Experimentais V1(V) IR1(A) IR2(A) IR3(A) 3 2,98mA 1,33mA 436µA 6 6,05mA 2,71mA 870 µA 9 9,12mA 4,07mA 1,32mA 12 12,24mA 5,43mA 1,76mA Valores de corrente obtidas experimentalmente D) Calcule o erro experimental: %Erro V1(V) %EIR1(A) %EIR2(A) %EIR3(A) 3 -0,67% -2,25% -1,18% 6 0,82% -0,36% -1,41% 9 1,31% -0,49% 0% 12 1,96% -0,36% 0% Cálculo do erro experimental E) Justifique a diferença entre os valores experimentais e teóricos. A diferença de corrente se da em função do ajuste do regulador tensão variável não ter a mesma precisão dos cálculos e do laboratório MuliSim Blue. EXPERIÊNCIA 4: 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. Circuito para verificar a forma de ondada tensão em um resistor As medições entre o canal A e B do Osciloscópio, indicam que as duas formas de onda estão em fase e em forma senoidal, o tempo em que os valores são mínimos, máximos e nulos são iguais, mesmo com amplitudes diferentes. Circuito para verificar a forma de onda da tensão em um capacitor A forma de onda n canal A(fonte), esta em atraso em relação ao canal B (capacitor), fora de fase, ou fase defasada em relação a B em 90°.. Circuito para verificar a forma de onda da tensão em um indutor A forma de onda B esta atrasada em relação a forma de onda A, o B esta defasado em relação a A em 90°. D) Dado o circuito RC abaixo, calcular a constante de tempo pela visualização dos gráficos das tensões da fonte e do capacitor e compará-lo com o cálculo manual. Circuito RC t=5x10-3 t=5ms ANALISE DE CIRCUITO 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. Circuito elétrico IV1: 1.44A IV2: 3.03A B) Calcular as tensões dos nós PR1, PR2 e PR3 manualmente. Após o cálculo, simular o circuito para conferir os resultados obtidos. Circuito elétrico Resultado simulado do software MultiSim. Conclusão Foram realizados vários experimentos com analises de circuitos , para melhor interpretação dos sistemas de circuitos elétricos, todos os resultados foram satisfatórios entre cálculos e pratica pois os valores ficaram aproximados. Referências • Material fornecido pela Uninter (Curso de Eletricidade).
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