Relatório - Física 3

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Universidade Estácio de Sá – Campus Macaé
	
	
	Curso: Engenharia
	Disciplina: 
CCE0850 - FÍSICA EXPERIMENTAL III
	Turma: 
	
	
	Professor (a):
	Data de Realização: 
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Nome do Aluno (a): 
	Nº da matrícula: 
Experimento 2: Resistores
OBJETIVOS 
Fundamentar os conceitos de resistência e resistor, reconhecer o código de cores, utilizado para especificar resistores de película, distinguir um resistor ôhmico dos demais e operar um medidor de resistência (ohmímetro).
DOCUMENTOS AUXILIARES
Apresentação Conceitos de Conhecimentos Científicos
Apresentação Erros e Incertezas
Apresentação Unidade de Medidas
Apresentação Instrumentos de Medição: Conceitos Básicos
Apresentação Instrumentos de Medição: Multímetros
Apresentação Técnicas de Montagem de Relatórios
2.3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
A resistência elétrica de um meio material é a grandeza que expressa o grau de interferência deste meio material no transporte da carga elétrica, e em uma abordagem mais sofisticada, ela expressa o grau de “não aproveitamento” da energia fornecida à carga para se mover (e assim pode ser identificada como uma fonte de dissipação da energia elétrica fornecida, fato este que discutiremos em futuro experimento). No SI a unidade de medida da resistência elétrica é o ohm, representado pela letra grega Ω.
A tecnologia moderna faz uso da resistência elétrica (doravante denominada simplesmente “resistência”) desde o projeto de geradores a linhas de transmissão e “circuitos” que são utilizados em equipamentos elétricos. Portanto os elementos resistivos, ou simplesmente resistores são fabricado se fornecidos comercialmente e em larga escala para exercerem o papel de componentes em um “circuito elétrico”. O resistor é o componente passivo mais simples. A letra R representa esse componente nas equações utilizadas em eletricidade. Sua principal função nos circuitos elétricos é a limitação da corrente.
Um resistor pode apresentar faixas coloridas pintadas em seu corpo indicando o valor nominal da resistência, isto é, a especificação dada pelo fabricante. As faixas iniciais indicam os dígitos da resistência R, a penúltima faixa indica o expoente n do fator multiplicador 10𝑛 e a última faixa indica a tolerância ΔR/R. A primeira faixa nunca será preta. A ausência da indicação da tolerância significa que seu valor é de +/0 20%. Assim temos:
a) Se o resistor tiver 4 cores, teremos R = ab × 10𝑛±ΔR
a. 1ª Cor
b. 2ª Cor:
c. 3ª Cor: n (expoente)
d. 4ª Cor: ΔR/R (valor percentual da tolerância)
b) Se o resistor tiver 5 ou 6 cores, teremos R = abc × 10𝑛±ΔR
a. 1ª Cor:
b. 2ª Cor:
c. 3ª Cor:
d. 4ª Cor: n (expoente)
e. 5ª Cor: ΔR/R (valor percentual da tolerância)
f. 6ª Cor: Coeficiente de variação térmica da resistência Para resistores de 6 faixas, a sexta faixa corresponde a um coeficiente de variação térmica da resistência, e não altera a leitura do valor principal, dada pelas 5 faixas anteriores.
A Figura abaixo mostra os códigos de cores padronizados comercialmente com dois exemplos para compreensão.
2.4MATERIAIS
Conjunto de 10 (dez) resistores
Multímetro Digital
2.5 PROCEDIMENTOS
Os grupos irão receber um conjunto de 7 (sete) resistores com diferentes capacidades. As atividades a serem executadas são:
a) Anotar os dados dos instrumentos de medição que serão utilizados no experimento;
b) Identificar as cores que estão marcadas nos componentes e o tipo de resistor apresentado;
c) Interpretar o valor nominal (𝑅𝑛) dos resistores através do código de cores;
d) Identificar a tolerância dos resistores (Δ𝑛);
e) Fazer a leitura do valor do resistor (𝑅𝑚) utilizando o multímetro ou ohmimetro e de acordo como esquema ao lado – repita a medição mais duas vezes;
f) Anotar o valor da posição da chave seletora do multímetro para a medição da resistência;
g) Verificar o valor da incerteza do medidor (Δ𝑚).
2.6 DADOS MEDIDOS
	Multímetro
	Modelo
	Fabricante
	Faixa de medição
	Resolução
	na função
Ohmimetro
	ET-2042D
	Minipa
	
	
Identificação visual
	Resistor
	Cores identificadas
	Valor nominal (Rn)
	Tolerância (Δn)
	R1
	Marrom
Preto
Vermelho
Dourado
	10 x 100
= 1000 Ω
	± 5 %
	R2
	Cinza
Vermelho
Vermelho
Dourado
	82 x 100
= 8200 Ω
	± 5 %
	R3
	Marrom
Vermelho
Laranja
Dourado
	12 x 1000
= 12000 Ω
	± 5 %
	R4
	Amarelo
Amarelo
Preto
Marrom
	44 x 1
= 44Ω
	± 1 %
	R5
	Marrom
Verde
Vermelho
Dourado
	15 x 100
= 1500 Ω
	± 5 %
	R6
	Amarelo
Violeta
Preto
Preto
Marrom
	470 x 1
= 470 Ω
	± 1 %
	R7
	Amarelo
Violeta
Marrom
Dourado
	47 x 10
= 470 Ω
	± 5 %
2.7 CONCLUSÕES
a) Calcular o valor médio de cada uma das resistências medidas com o multímetro informando a incerteza do valor.
Medição:
	Resistor
	 Valor
medido #1
	 Valor
Medido #2
	 Valor
medido #3
	 Valor
 médio
	 Incerteza
 med. (Δm)
	Posição
do seletor
	 Conversão
 Dos valores
	R1
	 0,97
	 0,98
	 0,98
	0,98 KΩ
	0,005KΩ
	 20 KΩ
	 9800 Ω
	R2
	 8,0
	 7,9
	 8,1
	8,1 KΩ
	0,005KΩ
	 20 KΩ
	 8100 Ω
	R3
	 11,9
	 12,0
	 11,9
	12,0 KΩ
	0,005KΩ
	 20 KΩ
	 12000 Ω
	R4
	 0,043
	 0,044
	 0,044
	0,044 KΩ
	0,005KΩ
	 20 KΩ
	 44 Ω
	R5
	 1,4
	 1,4
	 1,3
	1,4 KΩ
	0,005KΩ
	 20 KΩ
	 1400 Ω
	R6
	 0,46
	 0,46
	 0,47
	0,47 KΩ
	0,005KΩ
	 20 KΩ
	 470 Ω
	R7
	 0,47
	 0,46
	 0,46
	0,46 KΩ
	0,005KΩ
	 20 KΩ
	 460 Ω
b) Criar uma tabela comparando os resultados de ( 𝑅𝑛±Δ𝑛 ) com (𝑅𝑚±Δ𝑚).
	Resistor
	 Valor
nominal (Rn)
	Tolerância 
(Δn)
	 Valor 
medido (Rm)
	 Incerteza 
 (Δm)
	𝑅𝑛±Δ𝑛
	𝑅𝑚±Δ𝑚
	R1
	1000 Ω
	± 5 %
	980 Ω
	5 Ω
	+ 1050
- 950
	+ 1029
- 931
	R2
	8200 Ω
	± 5 %
	8100 Ω
	5 Ω
	+ 8610
- 7790
	+ 8505
- 7695
	R3
	12000 Ω
	± 5 %
	12000 Ω
	5 Ω
	+ 12600
- 11600
	+ 12600
- 11600
	R4
	44 Ω
	± 1 %
	44 Ω
	5 Ω
	+ 46,2
- 41,8
	+ 46,2
- 41,8
	R5
	1500 Ω
	± 5 %
	1400 Ω
	5 Ω
	+ 1575
- 1425
	+ 1575
- 1425
	R6
	470 Ω
	± 1 %
	470 Ω
	5 Ω
	+ 493,5
- 446,5
	+ 493,5
- 446,5
	R7
	470 Ω
	± 5 %
	460 Ω
	5 Ω
	+ 493,5
- 446,5
	+ 483
- 437
c) Discutir os resultados apurados para ( 𝑅𝑛±Δ𝑛 ) com (𝑅𝑚±Δ𝑚). O que pode ser concluído desta comparação? Justifique sua resposta.
R: Interpretaram-se os valores das resistências dos componentes através do código de cores, em seguida mediu-se o valor médio de cada componente utilizando o multímetro onde foram obtidos os valores de Rm, através da comparação dos resultados na letra A, concluímos que os valores foram bem próximos ao valor nominal de cada resistor, todos os resistores estavam dentro da tolerância. Sendo assim pode-se dizer que a “tolerância ou incerteza” dos resistores estão no padrão do fabricante, pois eles podem ter até 20% menos de resistência do que o indicado, essa variação ocorre devido ao processo de fabricação em massa.
d) Discutir como a escolha da faixa do seletor pode afetar o resultado. Justifique sua resposta com um exemplo.
R: Deve-se começar selecionando a maior escala no multímetro, para uma melhor leitura, caso esta não se aplique, é preciso diminuir usando o seletor até que se obtenha uma leitura precisa e satisfatória. Ex.: Ao selecionarmos o 20K a leitura foi de 0,10 mudando para 200K a leitura foi 99,6.
e) Compare as incertezas para as posições do seletor informadas pelo fabricante do multímetro e utilizando o conceito de “+/- metade da resolução da faixa escolhida”. O que é maior?
R: A indicação do fabricante do resistor, em todas as amostras esta foi maior que a medida com o multímetro.
f) Que fatores podem ter contribuído para um eventual erro na medição das resistências?
R: A escolha da faixa de medição do multímetro, a interferência da energia transferida da mão de quem está medindoem contato direto com as ponteiras do multímetro e o resistor durante a medição.
g) Discuta se os resultados obtidos foram satisfatórios e as razões de eventuais discrepâncias. Os objetivos do experimento foram alcançados?
R: Com os resultados obtidos através do experimento, podemos chegar a uma conclusão satisfatória em relação dos valores dos resistores. Não houve discrepâncias, todos dentro da tolerância os objetivos do experimento foram alcançados.