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Universidade Estácio de Sá FÍSICA EXPERIMENTAL III Atividade experimental VII - Multímetro Professor Robson Florentino de Lima robflorentino@gmail.com 1 - Objetivos gerais Ao término desta atividade o aluno deverá ser capaz de: - Usar o multímetro para medir a intensidade da corrente, a diferença de potencial e a resistência elétrica. 2 - Material necessário: - Multímetro digital; - Fonte de tensão contínua; - Resistores; - Protoboard. 3 – Introdução teórica: AMPERÍMETRO, VOLTÍMETRO E OHMÍMETRO Os instrumentos mais comuns para medir potencial ou correntes usam um dispositivo chamados galvanômetro de d’Arsonval. Amperímetro Mede a corrente, logo não deve alterar seu valor final, portanto a resistência interna deve ser pequena. Ideal que seja nula. Por isso a resistência interna deve estar em paralelo e ter um valor baixo. O amperímetro deve ser sempre colocado em série no circuito. Voltímetro Mede a d.d.p. (tensão ou voltagem) entre dois pontos. Para evitar o equilíbrio entre a d.d.p. (nula) o instrumento deve ter uma resistência interna elevada e que esteja ligada em série para eliminar ao máximo a perda de potencial entre os pontos. Ideal que tenha resistência infinita. O voltímetro deve ser ligado em paralelo no circuito. Ohmímetro Utilizado para medir a resistência. Consiste de um galvanômetro, um resistor e uma fonte (pilha) ligados em série. A resistência em série deve ser tal que quando os terminais estiverem em curto circuito (R = 0) a deflexão da bobina seja máxima. Quando o circuito estiver aberto a deflexão não ocorrerá indicando resistência infinita. � Multímetro digital É um instrumento capaz de medir tensão, corrente e resistência. Modelos recentes, mesmo os mais simples, medem ganho estático de transistor bipolar (ganho) e testam diodos retificadores. Modelos mais sofisticados medem capacitância e indutância. Quanto à utilização do multímetro, antes da medida propriamente dita, dois aspectos precisam ser verificados. I – posição das ponteiras Via de regra os multímetros possuem três bornes, onde são encaixadas duas ponteiras. A ponteira preta é encaixada no borne denominado comum; a vermelha ou no borne indicado à medição de corrente, ou no borne indicado à medição de tensão e resistência. As cores vermelha e preta, em geral representam, respectivamente, os sinais positivo e negativo. II – posicionamento do seletor do multímetro na escala adequada Com respeito à escolha da escala adequada, deve-se seguir o princípio de que a melhor medida é aquela em que o valor medido está mais próximo do valor limite, em relação às outras escalas. Caso não se tenha idéia da amplitude da grandeza a medir, faz-se uma primeira medição na maior escala disponível, apenas para definir a escala mais adequada, e a seguir faz-se a medida nesta escala. A conexão do multímetro para a medição de tensão, corrente ou resistência é procedida conforme descrito a seguir. Tensão Uma tensão é sempre verificada entre dois pontos. Para medir tensão as ponteiras são encostadas nestes dois pontos. Se o valor apresentado no mostrador do multímetro for positivo, o ponto em que está encostada a ponteira vermelha corresponde ao pólo positivo e o ponto em que está encostada a ponteira preta, ao negativo. Caso o valor apresentado no mostrador seja negativo,vale o oposto. Um multímetro preparado para medir tensão apresenta elevada resistência elétrica para que sua inserção não altere o comportamento do circuito (deveria idealmente apresentar resistência infinita). Corrente Para um multímetro medir corrente, esta deve circular através do instrumento. Para isto o circuito deve ser interrompido e aos dois pontos resultantes da interrupção deve ser conectado o multímetro. Se a corrente entra pela ponteira vermelha (sentido convencional) um valor positivo de corrente será apresentado no mostrador, e um valor negativo, caso a corrente entre na ponteira preta. Um multímetro preparado para medir corrente apresenta resistência elétrica muito baixa para que sua inserção não altere o comportamento do circuito (deveria idealmente, apresentar resistência nula – curtocircuito). Muito cuidado deve ser tomado com o multímetro quando pronto para medição de corrente. Se seus terminais forem conectados aos terminais de uma fonte de tensão, por exemplo, circulará, uma corrente muito elevada pelo instrumento, o que poderá danificá-lo. A medição de corrente em várias partes de um circuito é um procedimento um pouco inconveniente, devido ao risco de provocar curto-circuito em caso de mau uso, e principalmente, devido à necessidade de alteração do circuito. Resistência Para medir a resistência de um resistor deve-se encostar as ponteiras do multímetro aos sues terminais. Deve-se tomar o cuidado de que pelo menos um dos terminais do resistor não esteja conectado a nenhum outro componente de circuito. Para medir a resistência equivalente de um circuito composto exclusivamente por resistores, conectam-se as ponteiras do multímetro aos dois pontos de referencia. 4 - Procedimento experimental: AMPERÍMETRO 1 – montar o circuito conforme a figura 2 – medir o valor de I nas diversas configurações; 3 – variar a d.d.p. de 0V a 5V; 4 – fazer novas leituras conforme o número de operadores e registre os valores na tabela. Valor de saída da fonte Posição do seletor Valor medido VOLTÍMETRO 1 – Montar o circuito elétrico da figura; 2 – Medir o valor de V nas configurações; 3 - Variar a d.d.p. na fonte de 0V à 5V; 4 – Fazer leituras conforme o número de operadores, anotando os valores na tabela. Valor de saída da fonte Posição do seletor Valor medido OHMÍMETRO 1 - Meça cada resistor e anote os valores na tabela em cada medida, coloque a chave seletora em todas as posições, escolhendo uma de melhor conveniência para leitura, não esquecendo de ajustar zero. Leia e anote para cada resistor sua tolerância. Código de cores Valor nominal (Ω) Tolerância (%) Valor medido (Ω) Posição da escala ∆R% CÓDIGO DE CORES PARA RESISTORES COR 1ª faixa 1º dígito 2ª faixa 2º dígito 3ª faixa Multiplicador (10x) 4ª faixa Tolerância Preto 0 0 0 Marrom 1 1 1 1% Vermelho 2 2 2 2% Laranja 3 3 3 3% Amarelo 4 4 4 4% Verde 5 5 5 Azul 6 6 6 Violeta 7 7 7 Cinza 8 8 8 Branco 9 9 9 Prata 10% Ouro 5% Obs.: Quando no houver a 4ª faixa, o fator de tolerância será de 20%.
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