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CENTRO UNIVERSITÁRIO INTERNACIONAL UNINTER ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA DISCIPLINA DE ELETRICIDADE – FUNDAMENTOS DA ENGENHARIA ATIVIDADE PRATICA DE ELETRICIDADE ALUNO: ÉRITON TENÓRIO DOS SANTOS RU:1323498 PROFESSOR:FELIPE NEVES DE SOUSA CURITIBA - PR 2017 Introdução Na disciplina de eletricidade foram abordados alguns circuitos elétricos para porem 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 VDC onde foram montados circuitos com resistores, capacitores e indutores e circuitos RC, os resultados foram bem próximos em todas as formas. EXPERIÊNCIA 1: LEI DE OHM Dado o circuito abaixo da figura 1, obtenha a corrente I utilizando a lei de Ohm. Multímetro I 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. Calcule os valores teóricos da corrente para cada um dos casos indicados na tabela. Utilizando o MultiSIM Blue, simule o circuito modificando os parâmetros de tensão e resistência, conforme indicado na tabela C) Realize os seguintes procedimentos experimentais: 5 VDC 1kΩ 10 VDC 1kΩ 5 VDC 470kΩ 10 VDC 470kΩ Calcule o erro experimental: 𝐼𝑇𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜 − 𝐼𝐸𝑥 𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙 Preencha a tabela 1 com os valores obtidos. V1 (V) R 1 I (A) %Erro A Teórica calculada B Simulada no MultiSIM Blue C Experimental utilizando o kit D Erro experimental %Erro 5 1 kΩ 5 mA 5 mA 4,99 mA - 0,20 % 10 1 kΩ 10 mA 10 mA 10 mA 0,001% 5 470 kΩ 10,638 µA 10,638 µA 10,4 mA -0,019% 10 470 kΩ 21,276 µA 21,276 µA 21,0 mA -0,013% Tabela 1: Circuito Justifique a diferença entre os valores experimentais e teóricos. A diferença de corrente se dá 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, para esta medição utilizei um multímetro Minipa ET-1002 devido possuir escala em 200 µA medindo assim com maior precisão a amperagem do circuito. EXPERIÊNCIA 2: DIVISOR DE TENSÃO Dado o circuito a seguir, obtenha as tensões nos resistores R1 (VR1), R2 (VR2) e R3 (VR3) e a corrente I. I Figura 7: Montagem do circuito para o experimento de divisor de tensão Calcule o valor teórico de cada uma das tensões e corrente solicitadas. V1 (V) Valores Teóricos VR1 (V) VR2 (V) VR3 (V) I (A) 3 300 mV 660 mV 2,04 V 300.000 µ A 6 600 mV 1,32 V 4,08 V 600.000 µ A 9 900 mV 1,98 V 6,12 V 900.000 µ A 12 1,2 V 2,64 V 8,16 V 1,2 mA Tabela 2: Tabela de resultados teóricos Utilizando o MultiSIM Blue, simule o circuito modificando os parâmetros de tensão e preencha a tabela. Multímetro (I) Multímetro (V 1 ) Multímetro (V 2 ) Multímetro (V 3 ) Figura 8: Conexão do multímetro para realizar as medições do experimento V1 (V) Valores Teóricos VR1 (V) VR2 (V) VR3 (V) I (A) 3 300 mV 660 mV 2,04 V 300.002 µ A 6 600 mV 1,32 V 4,08 V 600.003 µ A 9 900 mV 1,98 V 6,12 V 900.005 µ A 12 1,2 V 2,64 V 8,16 V 1,2 mA Tabela 3: Resultados obtidos por simulação Realize os seguintes procedimentos experimentais: 3 VDC 1kΩ 6 VDC 1kΩ 9 VDC 1kΩ 12 VDC 1kΩ 3 VDC 2,2kΩ 6 VDC 2,2kΩ 9 VDC 2,2kΩ 12 VDC 2,2kΩ 3 VDC 6,8kΩ 6 VDC 6,8kΩ 9 VDC 6,8kΩ 12 VDC 6,8kΩ Valores Experimentais V1 (V) VR1 (V) VR2 (V) VR3 (V) I (A) 3 280 mV 650 m V 2,05 V 303 mA 6 590 mV 1,32 V 4,11 V 603 mA 9 890 mV 1,98 V 6,17 V 906 mA 12 1,20 mV 2,65 V 8,22 V 1.210 mA Tabela 4: Valore obtidos experimentalmente Calcule o erro experimental: %Erro V1 (V) %EVR1 %EVR2 (V) %EVR3 (V) %Ecorrente 3 6,66 % -1,51% -0,49% -1% 6 1,66 % 0% -0,73% -0,5% 9 12 1,11% 0% -0,81% -0,66% 0% -0,37% -0,73% -0,83% Tabela 5: Cálculo do erro experimental Justifique a diferença entre os valores experimentais e teóricos. A diferença de corrente se dá em função do ajuste do regulador tensão variável não ter a mesma precisão dos cálculos e nota se, que quando a tensão está 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 I R1 I R2 I R3 de corrente Calcule a tensão teórica de cada uma das tensões e corrente solicitadas. Utilizando o MultiSIM Blue, simule o circuito modificando os parâmetros de tensão e preencha a tabela. Figura 12: Conexão do multímetro no circuito para obter os valores de corrente V1 (V) 3 6 Valores Teóricos IR1 (A) IR2 (A) IR3 (A) 3 mA 1,363 mA 441,176 µ A 6 mA 2,727 mA 882,352 µA 9 9 mA 4,09 mA 1,323 mA 12 12 mA 5,454 mA 1,764 mA Simulação no MultiSim Blue 3 VDC 1kΩ 3 VDC 2,2kΩ 3 VDC 6,8kΩ 6 VDC 1kΩ 6 VDC 2,2kΩ 6VDC 6,8kΩ 9VDC 1kΩ 9VDC 2,2kΩ 9VDC 6,8kΩ 12VDC 1kΩ 12VDC 2,2kΩ 12VDC 6,8kΩ Calcule o erro experimental: V1 (V) 3 6 %Erro %EIR1 (V) %EIR2 (V) %EIR3 (V) -1% -1,98% -1,54% -0,16 % 0,01% -1,43% 9 -0,22% -1,46% -1,28% 12 -1,08% -2,12% -1,47% Tabela 10: Cálculo do erro experimental Justifique a diferença entre os valores experimentais e teóricos. A diferença de corrente se dá em função do ajuste do regulador tensão variável não ter a mesma precisão dos cálculos e do laboratório MultiSim 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. A) Resistor Figura 14: Circuito para verificar a forma de onda da tensão em um resistor As medições entre o canal A e B do Osciloscópio, indicam que as duas for mas de onda estão em fase e em forma senoidal, o tempo e m que os valores são mínimos, máximos e nulos são iguais, esmo com amplitudes diferentes. B) CapacitorFigura 15: Circuito para verificar a forma de onda da tensão em um capacitor Indutor Figura 16: Circuito para verificar a forma de onda da tensão em um indutor 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. Figura 17: Circuito RC t= 5x10 -³ t= 5ms EXPERIÊNCIA 5: 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. Apresente todos os cálculos e a tela de simulação com os resultados obtidos. Figura 18: Circuito elétrico IV 1: 1.44A IV3: 3.03A 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 19: Circuito elétrico Conclusão Foram realizados vários experimentos com analises de circuitos usando como apoio o aplicativo MultiSim e material fornecido pela Uninter (Laboratório Thomas Edison), para melhor interpretação dos sistemas de circuitos elétricos, todos os resultados foram satisfatórios nos desenvolvimentos dos cálculos e pratica pois os valores ficaram aproximados. Referências • Material fornecido pela Uninter.
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