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1 CIRCUITOS EM SÉRIE E EM PARALELO L.B. Moreira Centro Universitário Uninter Pap Assis – Av. Dr. Dória, 460 – Jardim Paulista – CEP: 19816-230 – Assis – São Paulo - Brasil E-mail: luciano.moreira@energisa Resumo. Neste experimento verificamos a passagem da corrente elétrica em diferentes circuitos sendo em série e em paralelo analisando suas aplicações, vantagens e desvantagens para cada aplicação. Palavras chave: circuitos em série, circuitos em paralelo , corrente elétrica, multímetro... Introdução Neste experimento serão demonstrados como se comporta a corrente elétrica ao passar por diferentes circuitos, sendo analisado duas formas de circuitos: série e paralelo. Poderemos verificar as características de diferentes ligações de circuitos podendo ao final constatar suas melhores aplicabilidades em cada caso. Procedimento Experimental Vamos utilizar para prática dos experimentos o programa Virtual Physics, simulando uma Matriz de contatos (protoboard), multímetro, osciloscópio, fonte e resistores, foram feitos experimentos conforme segue: · Executamos o programa e no Lab Book selecionamos a opção 32 Series and Parallel Circuits: · O gerador de funções está ligado e configurado para fornecer 12 V DC. Ele já está ligado na matriz de contatos e, portanto, também aparece na representação esquemática (ou plano do circuito) à esquerda. Nesta atividade, você terá de adicionar resistores para criar o circuito. Para isso, clique no símbolo do resistor no topo do papel e arraste-o. Você pode mover os resistores arrastando-os pelo ponto azul no meio do símbolo. Você também pode estender os conectores dos resistores arrastando os pontos das extremidades para conectá-los com outros componentes. A linha fica verde se o local for adequado. A matriz de contatos, à direita, será preenchida com os resistores que você for adicionando ao seu esquema; · Você terá de construir um circuito com somente uma trajetória possível para a corrente fluir. Esse é um circuito em série. Utilize somente resistores para fazer este circuito. No esquema, coloque cinco resistores em série utilizando o símbolo do resistor no topo. Comece conectando o primeiro resistor à extremidade solta do gerador de funções. Em seguida, arraste outro resistor e coloque-o ao lado da extremidade solta do primeiro resistor. Faça isso até ter cinco resistores em série. Complete o circuito conectando o último resistor à fonte de voltagem; · Certifique-se de que há somente uma possibilidade pela qual a corrente pode fluir. Depois de ter colocado os resistores no circuito, você deve mudar a resistência deles para os valores especificados na etapa 5. Faça isso clicando no número acima do resistor. Uma pequena caixa vai aparecer; então, ajuste os valores do resistor; · Mude a resistência dos resistores para os valores encontrados na Tabela de dados 1. Assuma que o resistor 1 é o resistor conectado ao lado positivo da fonte de voltagem e o resistor 5 é o resistor conectado ao lado negativo. Tabela de dados 1 Resistor Valor da resistência (Ω) 1 120 2 500 3 200 4 135 5 10.000 · Use o multímetro para medir a corrente e a voltagem passando em cada resistor. No papel com o esquema, o símbolo para o multímetro contém as letras DMM no meio. Clique e arraste a extremidade vermelha para um dos lados do resistor. Ela deve travar no local adequado. Clique e arraste a extremidade preta para o outro lado do mesmo resistor para medir a queda de voltagem através do componente. Você pode ler a voltagem e a corrente no painel do multímetro amarelo. Para medir a corrente, mude o multímetro de VDC para IDC. Anote seus dados na Tabela de dados 2. Observação: para o amperímetro medir a corrente, suas duas ponteiras devem estar no mesmo lado do resistor, já que a corrente tem de passar por ele 2 para ser medida. Já o voltímetro compara a voltagem em dois pontos, por isso ele deve estar conectado nos dois lados do resistor. Tabela de dados 2 Resistor Voltagem (V) Corrente (A) 1 0,131 0,001 2 0,545 0,001 3 0,219 0,001 4 0,148 0,001 5 10,96 0,001 · Adicione um novo resistor em série logo na saída positiva do gerador de funções. Mude sua resistência para 1 Ω. · Arraste os outros cinco resistores de volta à linha de maneira que o circuito pareça com uma escada, na qual os resistores são os degraus. Seu esquema final deve parecer com o desenho a baixo. · Usando a mesma técnica da etapa 6, faça medidas da voltagem e da corrente em cada um dos 5 resistores listados na Tabela de dados 1. Lembre-se de que você está usando uma fonte DC, então use o voltímetro DC e o amperímetro DC. Anote seus dados na Tabela de dados 3. · Tabela de dados 3 Resistor Voltagem (V) Corrente (A) 1 11,73 0,098 2 11,73 0,024 3 11,73 0,059 4 11,73 0,087 5 11,73 0,001 Análise e Resultados Através da análise dos dados verificamos que as variáveis desse experimento são a corrente elétrica e a voltagem, sendo a resistência uma constante. As variáveis que permanecem constantes em um circuito em série são a corrente que é mantida constante e a voltagem é variada ao longo de cada resistor. Já as variáveis que permanecem constantes em um circuito em paralelo são a voltagem que é mantida constante e a corrente que é variada ao longo de cada resistor. Dessa forma percebemos que circuito em série: mantém mesma corrente e varia a voltagem, circuitos em paralelo: mesma voltagem e varia a corrente. Em um circuito em série, só existe uma possibilidade pela qual a corrente pode fluir, portanto, deve ser a mesma ao longo de toda a associação. As constatações desse experimento são de grande importância para um eletricista, pois o mesmo deve saber como usar um multímetro para fazer corretamente as medições sendo ligado em série para medidas de corrente elétrica (Amperagem) e em paralelo para medidas de Voltagem. · Agora volte para os circuitos e coloque lâmpadas no lugar dos resistores. O símbolo para lâmpada é um circulo branco com um X no meio. Crie um circuito em série e um em paralelo, como fez anteriormente. Tente remover uma das lâmpadas. Anote o que acontece. Também observe e relate o brilho das lâmpadas em cada circuito. Seguindo passos acima e fixada uma voltagem suficiente para começar a acender as lâmpadas no circuito e tendo lâmpadas com as mesmas características, em paralelo a luminosidade das lâmpadas será muito maior do que quando ligadas em série. Além disso, quando uma lâmpada é removida de uma associação em série, o circuito todo apaga (pois fica aberto). Já quando isso é feito com uma associação em série, ao retirar uma lâmpada, a outra permanece acesa. 3 Conclusão Através de diferentes ensaios pudemos perceber as funcionalidades dos diferentes circuitos em série e em paralelo na prática e analisar suas reações diante de diferentes situações e aplicabilidades. Concluímos que a montagem de um circuito depende de sua finalidade e que cada um possui uma particularidade em um circuito em série obtemos um único valor de corrente ao longo do circuito e que os valores da diferença de potencial e da resistência são inversamente proporcionais entre si, já em um circuito em paralelo o valor da diferença de potencial é constante em todo o circuito e que os valores da corrente e da resistência são proporcionais entre si. Concluímos também que para realizarmos uma correta medição do valor da corrente, em circuito em série, utilizando o amperímetro devemos utilizá-lo em série e devemos utilizar o voltímetro em paralelo para registrarmos um corretovalor da voltagem em um circuito em paralelo. Referências 1. Virtual Lab de Física; 2. FÍSICA III - ELÉTRIC Autor: Sears & Zemansky / Young & Freedman
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