Instrumentos de Medidas Elétricas 1

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMIÁRIDO 
BACHARELADO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
LABORATÓRIO DE ELETRICIDADE E MAGNETISMO 
PROFESSOR: ROBERTO NAMOR 
 
 
 
 
 
 
 
SIRLENO ITAMAR BARBOSA PINHEIRO 
ANA OLÍVIA NEVES LEITE 
LEONARDO AMARO FELISBERTO 
WESLLEY TIAGO MARTINS FERNANDES 
LUCAS DE MEDEIROS TRINDADE 
 
 
 
 
 
 
 
INSTRUMENTOS DE MEDIDAS ELÉTRICAS I 
 
 
 
 
 
 
 
ANGICOS 
10/08/2016 
SIRLENO ITAMAR BARBOSA PINHEIRO 
ANA OLÍVIA NEVES LEITE 
LEONARDO AMARO FELISBERTO 
WESLLEY TIAGO MARTINS FERNANDES 
LUCAS DE MEDEIROS TRINDADE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INSTRUMENTOS DE MEDIDAS ELÉTRICAS I 
 
 
 
 
Trabalho a ser apresentado à Disciplina de Laboratório 
de Eletricidade e Magnetismo, do Curso de Bacharelado 
de Ciência e Tecnologia da Universidade Federal Rural 
do Semiárido, como requisito para obtenção parcial da 
nota referente aos experimentos da Unidade I. 
 
Docente: Prof. Roberto Namor Silva Santiago. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ANGICOS 
10/08/2016 
SUMÁRIO 
 
INTRODUÇÃO.................................................................................................................4 
1. DESCRIÇÃO DO EXPERIMENTO..........................................................................5 
1.1 Materiais Utilizados.....................................................................................................5 
1.2 Código de Cores...........................................................................................................5 
1.3 Procedimento Experimental.........................................................................................6 
 
2. RESULTADOS E DISCUSSÕES .............................................................................7 
3. QUESTÕES PROPOSTAS........................................................................................9 
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS...................................................................................10 
5. REFERENCIAL TEÓRICO....................................................................................11 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
II 
RESUMO 
 
Os instrumentos de medições são indispensáveis perante a eletrodinâmica, que sempre 
encontram desafios maiores com necessidade de serem auferidos, obtendo assim resultados 
pertinentes e de fundamental importância em determinadas atividades humanas. A Cargas 
elétricas em movimento nos circuitos fechados são estudadas no campo da eletrodinâmica, 
apresentando termos específicos tais como Resistência Elétrica, Diferença de Potencial, 
Corrente Elétrica e Capacitância. Alguns instrumentos usados para medição de corrente podem 
elétrica podem ser enunciados como VOM (VOM (volt-ohm-mulliammeter), ou os multitestes 
(um medidor de corrente e que as medições das outras grandezas são derivadas desta.), podendo 
existir dois tipos de VOM: os analógicos que se baseiam em um ponteiro para medição e os 
digitais que apresenta o valor medido em um mostrador. Com base nisso, práticas realizadas 
em Laboratórios de Eletricidade e Magnetismo são realizadas com ajuda do VOM mais 
conhecido como multímetro, auxiliando na aprendizagem, confecção e medição de circuitos 
elétricos além é claro, aprender como manusear o próprio multímetro. 
 
Palavras-Chave: Eletrodinâmica, Medição de cargas elétricas, Eletricidade e magnetismo, 
Multímetro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
III
4 
 
INTRODUÇÃO 
 
 
 Grandezas elétricas são medidas por meio de instrumentos eletrônicos que demonstram 
os dados obtidos diante da situação. Para tais medições (quantificação e identificação), o 
multímetro é o aparelho mais indicado, onde o mesmo é uma junção de vários instrumentos de 
medição tais como Voltímetro, Amperímetro, Capacímetro e Ohmímetro. 
Todos os instrumentos são compostos por escalas, permitindo auferir diversas grandezas, 
colocando na escala compatível com a carga de determinado sistema, sendo necessário reduzir 
a escala do instrumento para maior precisão, para que a leitura da grandeza seja lida 
corretamente. Visto isso, o presente relatório tem como objetivo geral aprender a manusear de 
forma correta o multímetro e com isso consequentemente, realizar leituras com o mesmo. 
 Para melhor aprofundamento quanto ao manuseio do Multímetro, pode-se listar abaixo 
alguns objetivos específicos que são fundamentais na hora de manusear tal aparelho. 
 Aprender a utilizar o multímetro, aparelho composto de Voltímetro, Amperímetro, 
Ohmímetro e Capacímetro. 
 Montagem do circuito para medir diferença de potencial, corrente elétrica e resistência 
elétrica. 
 Medir diferença de potencial, corrente elétrica, resistência elétrica e capacitância, 
respectivamente. 
A seguir, poderá ser visto em tal relatório alguns experimentos realizados no 
Laboratório de Eletricidade e Magnetismo. 
 
 
 
 
 
5 
 
1. DESCRIÇÃO DO EXPERIMENTO 
 
1.1 Materiais utilizados 
 Um multímetro; 
 Uma fonte de alimentação; 
 Três resistores; 
 Quatro cabos; 
 Uma laca para montagem do circuito. 
 
1.2 Código de cores 
6 
 
1.3 Procedimento experimental 
 Para o experimento com multímetro, algumas etapas foram realizadas. A primeira foi 
verificar o valor nominal da resistência dos resistores com auxílio da tabela de cores. 
Identificado e calculado os valores nominais de cada resistor, com auxílio do multímetro foi 
medido a resistência real de cada resistor. A segunda etapa, foi a montagem de um circuito 
pequeno numa placa de montagem de circuito chamada de Protoboard de acordo com a figura 
abaixo: 
 
 
 Figura 2 Circuito de Associação 
A terceira etapa foi anotar as diferenças de tensões entre os pontos AB, AC, BC e EC 
do circuito. Em seguida foi medido os valores das correntes nos pontos A, B e C do circuito, 
introduzindo-se o multímetro entre os pontos de análise fazendo abertura do circuito quando 
necessário. 
 
7 
 
2. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
 
Foi observado a resistência dos resistores pelos seus valores nominais (cores) e reais 
(medidos pelo multímetro) e as escalas utilizadas. Dispostos na tabela seguinte: 
Tabela 1. Valores das Resistências 
 
 Com o circuito montado no Protoboard, com tensão contínua de 10 Volts, foram 
medidas as diferenças de potenciais nos pontos indicados. Para encontrar os valores nominais 
de tensões deve-se usar a Lei de Ohm. 
Diferença de Potencial = Corrente x Resistência Equivalente do Circuito 
[V] = [A] x [Ω] 
Para calcular a corrente temos que encontrar a resistência equivalente do sistema: 
 Resistência Equivalente = R1 + (R2 X R3 ÷ R2+R3) 
 Resistência Equivalente = 1000 Ω + (1000Ω x 1000Ω ÷ 1000Ω+1000Ω) 
 Resistência Equivalente = 1000 Ω + 500 Ω 
 Resistência Equivalente = 1500 Ω 
Com a resistência equivalente podemos calcular a corrente do circuito. Temos: 
I = VR  I = 10V ÷ 1500Ω  I = 6,67x10−3A 
Com a corrente podemos calcular as tensões nominais nos pontos indicados: 
 
 Ponto AB V = 6,67x10−3A x 1000 Ω = 6,67 V 
 Ponto AC V= 6,67x10−3A x 1000 Ω = 6,67 V 
 Ponto BC V= 6,67x10−3A x 0 Ω = 0,0 V 
 Ponto BE V= 6,67x10−3 A x 500 Ω = 3,335 V 
8 
 
Tabela 2. Valores das Tensões 
 
OBS.: Todas as tensões da tabela acima são dadas em V (Volts). 
Mediu-se em seguida os valores de corrente que circula nos resistores R1, R2 e R3, nos 
pontos A, B e C. Os valores obtidos estão dispostos na tabela 03.Tabela 3 – Valores de Correntes. 
 
 
No experimento foi utilizado resistores com códigos de três faixas seguidas e mais 
afastada (Marrom, Preto, Vermelho e Dourado, nessa ordem), dessa forma calculando o valor 
nominal dos resistores (1000 Ω). Os valores da tabela 01 apresentam as resistências medidas e 
os seus valores nominais (resistência de fábrica). Os resistores utilizados possuem um grau de 
tolerância de que significa o quanto ele pode variar de resistência ao comparado com seu valor 
de fabricação. Como os resistores eram de 1000Ω poderiam variar como aconteceu em tal 
experimento. 
 
9 
 
3. QUESTÕES PROPOSTAS 
 
 
 
1) Se a escala que apresenta a medição mais precisa de certa voltagem é a de 100 mV, e 
possível medir a mesma grandeza em uma escala maior? Explique. 
RESPOSTA: Não é possível a medição pois deve-se utilizar a escala mais aproximada possível da 
escala da grandeza em questão, acarretando assim, na obtenção do valor da voltagem. 
2) O que acontece se você conectar o multímetro na escala de voltagem em serie com o 
circuito? 
RESPOSTA: Os ponteiros do multímetro nos darão uma resistência a mais a sua resistência interna, 
que alteraria a resistência total do sistema. Mesmo que fosse uma pequena diferença. 
3) O que acontece se você tentar medir a resistência elétrica de um resistor sem retirá-lo 
do circuito? 
RESPOSTA: A medida que aparecerá será do circuito interno ou dos componentes ao redor dos 
pontos em observação. 
4) Qual é o valor da corrente elétrica no ponto E do circuito? Esse valor de corrente tem 
relação com alguma lei de conservação? Explique. 
RESPOSTA: O valor da corrente no ponto E, será: Ifinal = Iincial = IA = IB + IC. 
Em todos os nós do circuito, a soma da corrente que deixam os nós, é igual a soma das correntes 
que chegam até eles. A corrente no ponto E seria de 7,02 A. 
5) Todo dispositivo elétrico apresenta uma resistência elétrica interna. Discuta os valores 
dessas resistências para o Voltímetro e Amperímetro. 
RESPOSTA: O Voltímetro é um parelho utilizado para medir a diferença de potencial entre 
dois pontos e por isso motivo deve ser ligado sempre em paralelo com o trecho do circuito do 
qual se deseja obter a tensão elétrica. Para não atrapalhar o circuito, sua resistência interna deve 
ser muito alta, a maior possível. Se sua resistência interna for muito alta, comparada às 
resistências do circuito, consideramos o aparelho como sendo ideal. Já o Amperímetro é um 
aparelho utilizado para medir a intensidade de corrente elétrica que passa por um fio. Pode 
medir tanto corrente contínua como corrente alternada. 
O amperímetro deve ser ligado sempre em série, para aferir a corrente que passa por 
determinada região do circuito. Para isso o amperímetro deve ter sua resistência interna muito 
pequena, a menor possível. Se sua resistência interna for muito pequena, comparada às 
resistências do circuito, consideramos o amperímetro como sendo ideal. 
 
10 
 
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 
 
 A prática foi realizada em laboratório onde obtivemos sucesso no manuseio e medições do 
multímetro e do circuito montado na placa de circuito. Mesmo sendo um aparelho cheio de funções, 
escalas e etc, o multímetro é de fácil manuseio e leitura. Visto tal facilidade, todas as medições 
realizadas, tiverem êxito com dados aceitáveis, contribuindo assim na aprendizagem quanto ao 
assunto estudado e praticado em laboratório. 
 Por fim, é de grande importância o conhecimento de algumas práticas envolvendo 
eletricidade e seus aparelhos para que no futuro, quem quiser seguir na área, possa já ter uma noção 
e assim, continuar se aprofundando na mesma. 
 
11 
 
5. REFERENCIAL TEÓRICO 
 
HALLIDAY, David; RESNIK, Robert; KRANE, Denneth S. Física 3: Volume 2. 5 ed. Rio 
de Janeiro: LTC, 2004. 384 p. 
 
 
PINETREE RF & MICROWAVE. Conceitos de instrumentos e medidas. Disponível em: 
http://www.pinetreerf.com.br/pages/espaco_tecnico/concInstrMedidas/index.html. Acesso 
em: 21 fevereiro. 2016.