Relatório 6 - Medidas Elétricas

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Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Instituto de Física – Física III
Professor Evgueni Jilinski
Prática nº 6
Medidas Elétricas
I)Procedimento 
Montou-se um circuito conforme a figura 1. Inicialmente, a chave S permaneceu aberta, de modo que a resistência de 400 Ω, R’, não participasse do sistema (na prática, R’ não foi colocada em paralelo no miliamperímetro).
Obteve-se 7 leituras da corrente total I, em mA e da tensão ∆V, em V, variando as posições do seletor da fonte.
Fig. 1. Circuito. Aqui, a chave S ainda não foi ligada e, portanto, I2 = 0 Ω e I3 = I1.
Em seguida, realizaram-se as leituras citadas com o circuito com a chave S fechada (a resistência 400 Ω, R’, é conectada em paralelo no miliamperímetro).
II)Resultados e cálculos
(1)))A fim de analisar a precisão dos dados obtidos, calcula-se a resistência do voltímetro (Rv) na escala de 75 V, a corrente total com a chave S fechada (I) e a resistência do miliamperímetro (Ra) na escala de 1,5 mA. Sejam as fórmulas:
onde I = ia é a corrente medida e ∆V é a tensão para a chave S aberta.
(2)))
onde i’a é a corrente medida e ∆V' é a tensão para chave S fechada.
Aplicando-se as fórmulas (1) e (2), pôde-se determinar a Rv e Ra nas 7 posições do seletor da fonte, como calculado para a posição 1: 
Assim, Rv = 1038,5 Ω e Ra = 900 Ω, para a posição 1 do seletor da fonte. Os resultados calculados nas demais posições seguem na tabela abaixo, lembrando-se que R’ = 400= 400 V/A (chave fechada):
 Tabela 1: Dados e resultados obtidos através do procedimento experimental.
 Observação: A fim de facilitar os cálculos, as correntes já foram convertidas de mA para A.
	 
No voltímetro: 
 
	Calculando-se o :
				 = 1001,5Ω (3)
	É possível determinar o erro entre as resistências encontradas a partir dos dados obtidos no voltímetro:
				 (4)
	Portanto, o erro é de ± 311 unidades. 
No amperímetro:
	Utilizando-se as fórmulas (3) e (4) apresentadas anteriormente, é possível determinar o erro entre as resistências encontradas a partir dos dados obtidos no miliamperímetro: 
 
 = 964,4Ω
 
				1632
	O erro é de ± 1632 unidades. Se isso não for preciso o suficiente para expressar o erro, pode-se utilizar a fórmula de desvio padrão apresentada abaixo:
				
				(5)
	Com isso, tem-se:
desvio1 = ± 19 (voltímetro)
desvio2 = ± 43,6 (amperímetro)
	Para encontrar o valor da corrente elétrica, I, soma-se I’a (corrente elétrica do miliamperímetro quando o circuito se encontra fechado) com IR (corrente elétrica que passa pela resistência R ao se fechar a chave S).
III) Questionário
Qual a conclusão tirada quando se compara as resistências internas do voltímetro com a do amperímetro?
A resistência interna do amperímetro é superior a do voltímetro.
Por que a resistência interna do voltímetro deve ser a maior possível e a do amperímetro a menor possível?
Ligamos o voltímetro paralelamente com a resistência para poder medir a ddp. Para não afetar o valor da corrente, ela precisa desviar a maior parte possível da corrente para o voltímetro.
Já o amperímetro, é ligado em série, com a resistência.  Nessa situação, surge a nova resistência, que é a do conjunto R + Ra.  A ddp é V = I (R + Ra). Para não afetar o valor da diferença dos potenciais, temos que observar Ra sendo muito menor que R.
Qual a função do resistor R’?
Ao se ligar o resistor R’ em série com o amperímetro, a corrente que o atravessa é diminuída. Isso é importante, porque essa corrente pode ser grande ao ponto de danificá-lo.
Mostre que a relação entre a corrente total e a corrente que atravessa o miliamperímetro é linear.
Os resultados apresentados demonstram isso.
Idem para Vtotal e Vvoltímetro.
Os resultados apresentados demonstram isso.