Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
PÓS-LABORATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL PRÁTICA 10:RESISTORES E OHMÍMETRO Universidade Federal do Ceará- Campus Russas Nome: Airlon Gonçalves de Sousa Júnior Curso: Engenharia Civil Matrícula: 398911 MANUAL DA PRÁTICA 10: RESISTORES E OHMÍMETRO Fig 10.1: Equipamento usado na Prática 10 10.1 - PRÉ-LABORATÓRIO O aluno deverá pesquisar a respeito dos conhecimentos teóricos mencionados no tópico a seguir, como preparação para a realização da prática. Lembrando sempre de registrar os dados das referências utilizadas nesta pesquisa, para por no trabalho a ser entregue. Então, o aluno escreverá, com suas próprias palavras (qualquer tipo de plagio estará sujeito a nota zero), a respeito do assunto estudado. OBS: Isto valerá metade da nota da prática. 10.2 - CONHECIMENTOS NECESSÁRIOS - Resistência elétrica: → conceitos; → resistores; → código de cores; → associação de resistores; → ohmímetro digital; → potenciômetro; → importância e aplicações; → etc... PRÁTICA 10: RESISTORES E OHMÍMETRO ALUNO Airlon Gonçalves de Sousa Júnior CURSO Engenharia Civil 10.3 – OBJETIVOS - Identificar resistores pelo código de cores; - Aprender a utilizar o Ohmímetro Digital para medir resistências; - Determinar a resistência de uma associações de resistores; - Verificar o funcionamento de um potenciômetro. 10.4 – MATERIAL UTILIZADO - Resistores em módulo de acrílico (47Ω, 100Ω, 200Ω, 3 de 1 kΩ) - Resistores (placa com 5 resistores); - Potenciômetro de 10 kΩ; - Tabela com código de cores; - Cabos tipo banana; - Cabos com garras jacaré (dois); - Lupa; - Multímetro digital. 10.5 - PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ORIENTAÇÕES: - CONEXÕES NA PLACA: - cada cruz é uma ilha, onde os 5 pontos são equivalentes; - OHMÍMETRO: - Conecte a ponta de prova preta ao terminal “COM” (negativo); - Concte a ponta de prova vermelha ao terminal “V/” (positivo); - A escala precisa ser superior ao valor a ser medido. Entretanto, quanto menor, maior a precisão da medida; - Cuidado com o mal contato que pode interferir na leitura. - Durante a medida, não toque nas partes metálicas; PROCEDIMENTO 1: Escalas do Ohmímetro. PASSO 1: Anote as escalas do Ohmímetro fornecido; 200,2000,20k,200k,2000k,20M PROCEDIMENTO 2: Código de Cores. PASSO 2: Identifique as cores das faixas do resistor nº1 e anote-as, em ordem, na Tabela 10.1; PASSO 3: Determine o valor nominal e a tolerância deste resistor; PASSO 4: Faça o mesmo para os outros resistores da placa de madeira; R Cores Rnominal Tolerância 1 Marrom, vermelho, vermelho e dourado 1200 5% 2 Marrom, preto, amarelo e dourado 1000000 5% 3 Desconsiderado ---------------- ------------------- 4 Vermelho, preto, marrom e dourado 200 5% 5 Desconsiderado ---------------- ------------------- Tabela 10.1. Identificação da resistência pelo código de cores. PASSO 5: Na Tabela 10.2, anote os valores nominais obtidos na Tabela 10.1; PASSO 6: Com o Ohmímetro Digital, meça os valores das 5 resistências e anote na Tab. 10.2. Anote também a escala utilizada do ohmímetro em cada caso; PASSO 7: Determine o erro percentual da medida em relação ao valor nominal; R Rnominal Rmedido Escala Erro (%) 1 1200 1187,5 2000 1,042% 2 1000000 981000 200K 1,9% 3 Desconsiderado ------------------------------ -------------------- ---------------------- 4 200 194,8 2000 2,6% 5 Desconsiderado ------------------------------ -------------------- ---------------------- Tabela 10.2: Valores medidos de resistência e determinação do erro. PROCEDIMENTO 4: Associação de Resistores. PASSO 8: Identifique os resistores fornecidos(caixinhas transparente e amarela) pelo valor nominal e meça com o ohmímetro as resistências correspondentes. Anote na Tabela 10.3; RNOMINAL () RMEDIDO () Resistor 1: 100 101 Resistor 2: 47 47 Resistor 3: 200 198 Desconsiderado -------------------------------------------------------- Tabela 10.3. Identificação dos resistores fornecidos. PASSO 9: Associe, em série, dois resistores de 1000 e meça a resistência equivalente; Resistência:1976 PASSO 10: Associe, em paralelo, dois resistores de 1000 e meça a resistência equivalente; Resistência:490 PASSO 11: Associe, em série, três resistores de 1000 e meça a resistência equivalente; Resistência:2970 PASSO 12: Associe, em paralelo, três resistores de 1000 e meça a resistência equivalente; Resistência:330 PASSO 13: Associe os três resistores de 1000 em uma associação mista, conforme a Figura 10.2, e meça a resistência equivalente. Figura 10.2: Associação mista de resistores. Resistência:1483 PASSO 14: Associe os resistores de 100 e 200em paralelo e meça a resistência equivalente. Resistência:66,7 PASSO 15: Associe os resistor de 100Ω, 200Ω e 47 em paralelo e meça a resistência equivalente. Resistência:38,9 PROCEDIMENTO 5: Potenciômetro. PASSO 16: Anote o valor nominal do potenciômetro fornecido. R = 10k() Figura 10.3: Potenciômetro e sua estrutura interna. PASSO 17: Ajuste a resistência do potenciômetro variando a posição do cursor de modo a obter os valores indicados na Tabela 10.4. Meça a resistência complementar em cada caso e efetue a soma para obter a resistência total; Resistência entre os terminais A e B, RAB () Resistência entre os terminais B e C, RBC () RAB + RBC () 2 k 8,09K 10,09K 4,9K 5 k 9,9K 3 k 6,7K 9,7K 1,66K 8 k 9,66K Tabela 10.4: Medidas das resistências nos terminais de um potenciômetro. 10.6 QUESTIONÁRIO 1- Um resistor apresenta as seguintes faixas: Verde, Branca, Vermelha e Vermelha. Qual o valor nominal da sua resistência? E qual é a sua tolerância? Consultando a tabela é possível constatar que o valor nominal da resistência é: 5900 Este mesmo resistor apresenta tolerância por volta de 2%. 2- Quais as cores das faixas indicativas do valor nominal de um resistor de 8,45 kΩ e 2 % de tolerância. Este resistor apresenta faixas indicativas da cor: cinza, amarelo, verde, marrom e vermelho. 3- Dois resistores têm valores 100 Ohms e 200 Ohms respectivamente com tolerâncias de 5%. Quais as tolerâncias de suas montagens em série e em paralelo? Valor Máximo() Resistor de 100 Ohms 105 Resistor de 200 Ohms 210 • Associação em série:R1+R2 Valor Esperado: R1+R2= 100Ω+200Ω= 300Ω Valor Máximo: R1+R2= 105Ω+210Ω= 315Ω Tolerância: 315-300 300 x100= 15 300 x100= 5% 4- Determine, teoricamente, qual a resistência equivalente à associação em série de n resistores iguais de resistência R e compare a previsão teórica, para os casos em que n = 2; n = 3 e R = 1000 com os resultados experimentais desta prática. Comente os resultados. Em um circuito em série a resistência equivalente é igual a soma das resistências: Requivalente=R1+R2+...+Rn • Associação em paralelo: 𝑅1𝑥𝑅2 𝑅1+𝑅2 Valor Esperado: R1xR2 R1+R2 = 100x200 100+200 ≈ 200 3 Ω Valor Máximo: R1xR2 R1+R2 = 105x210 105+210 ≈ 70 Ω Tolerância:70- 200 3 200 3 x100 = 5% Mas, todos os resistores possuem resistência igual à R. logo,Requivalente=nR • R=1000 e n=2 Valor teórico: Requivalente=nr Requivalente=2*1000 Requivalente=2000 Valor real: O ohmímetro mediu uma resistência=1976 rrorelativo= Valor real - Valor experimental Valor real rrorelativo=1,2% O valor obtido é bem satisfatório. Já que o erro relativo é baixíssimo. Possíveis erros podem ter vindo de defeitos no ohmímetro, ou até mesmo de mudanças no valor da resistência dos resistores. • R=1000 e n=3 Valor teórico: Requivalente=nr Requivalente=3*1000 Requivalente=3000 Valor real: O ohmímetro mediu uma resistência=2970 rrorelativo= Valor real - Valor experimental Valor real rrorelativo=1% O valor obtido é bem satisfatório. Já que o erro relativo é baixíssimo. Possíveis erros podem ter vindo de defeitos no ohmímetro, ou até mesmo de mudanças no valor da resistência dos resistores. 5- Determine, teoricamente, qual a resistência equivalente à associação em paralelo de n resistores iguais de resistência R e compare a previsão teórica para os casos em que n = 2; n = 3 e R = 1000 ; com os resultados experimentais desta prática. Comente os resultados. Em um circuito em paralelo a resistência equivalente é dada por: 1 𝑅𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒 = 1 𝑅1 + 1 𝑅2 + ⋯ + 1 𝑅𝑛 Mas, todos os resistores possuem resistência igual a R. 1 𝑅𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒 = 𝑛 ∗ 1 𝑅 logo,Requivalente= 𝑅 𝑛 • R=1000 e n=2 Valor teórico: Requivalente= 1000 2 Requivalente=500 Valor real: O ohmímetro mediu uma resistência=490 rrorelativo= Valor real - Valor experimental Valor real rrorelativo=2,2% O valor obtido é bem satisfatório. Já que o erro relativo é baixíssimo. Possíveis erros podem ter vindo de defeitos no ohmímetro, ou até mesmo de mudanças no valor da resistência dos resistores. • R=1000 e n=3 Valor teórico: Requivalente= 1000 3 Requivalente≈333,33 Valor real: O ohmímetro mediu uma resistência=330 rrorelativo= Valor real - Valor experimental Valor real rrorelativo=1% O valor obtido é bem satisfatório. Já que o erro relativo é baixíssimo. Possíveis erros podem ter vindo de defeitos no ohmímetro, ou até mesmo de mudanças no valor da resistência dos resistores. 6- Determine o circuito que deve ser montado para que, apenas com resistores de 60 obtenhamos uma resistência equivalente de 45 Ω. Requivalente= 60 4 + 60 2 Requivalente = 45 Conclusão Com a realização dessa prática foi possível determinar a resistência nominal e a tolerância de diversos resistores com ajuda do código de cores. Além disso foi possível aprender a utilizar o multímetro no modo ohmímetro, tal modo serve para medir a resistência de alguns resistores. Esse experimento permitiu comparar os valores nominais, obtidos através do código de cores, com os valores experimentais, medidos com o ohmímetro, vale ressaltar que os resultados foram extremamente satisfatórios já que os erros tiveram um valor menor que a tolerância fornecida pelo código de cores. Em outra parte da prática foram construídos circuitos com resistores em série e em paralelo, com a utilização do ohmímetro mediu-se a resistência real. Os erros experimentais foram muito pequenos se comparados com os valores teóricos as causas mais prováveis para tais são: possíveis defeitos no multímetro, discrepância entre os valores utilizados no cálculo da resistência teórica visto que os resistores não apresentam exatamente 1000 . A última parte da prática proporcionou o entendimento de um aparelho chamado potenciômetro,mudando a resistência entre seus terminais,observou- se que a resistência equivalente praticamente não mudou.
Compartilhar