ATIVIDADE ESTRUTURADA COMPLETO Eletricidade Aplicada

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ATIVIDADE ESTRUTURADA Nº 1
DESCREVA O PROCESSO DE CONDUÇÃO DA CORRENTE ELÉTRICA EM UM MATERIAL CONDUTOR. 
A corrente elétrica é o movimento ordenado de cargas elétricas, através de um condutor elétrico. Ela pode ser definida como corrente elétrica real (sentido do movimento dos elétrons) e corrente elétrica convencional (consiste no movimento de cargas positivas). Para isso acontecer, duas coisas são fundamentais: uma diferença de potencial, capaz de atrair os elétrons e um meio de propagação que permita sua passagem. Dentro dos condutores há muitos elétrons livres descrevendo um movimento caótico, sem direção determinada. Ao aplicar-se uma diferença de potencial entre dois pontos de um metal (ligando as pontas do fio a uma bateria, por exemplo), estabelece-se um campo elétrico interno e os elétrons passam a se movimentar numa certa ordem, constituindo assim a corrente elétrica. 
 
1 - COMO SE CHAMA A LEI QUE RELACIONA AS TRÊS GRANDEZAS BÁSICAS EM UM CIRCUITO ELÉTRICO E QUAIS SÃO ESSAS TRÊS GRANDEZAS? 
 
 A Lei de Ohm. 
As três grandezas são: tensão, corrente e resistência. 
 V = R I
Onde: V é a diferença de potencial elétrico (ou tensão, ou ddp) medida em volt (V); 
I é a intensidade da corrente elétrica medida em ampère (A) e 
R é a resistência elétrica medida em ohm (Ω).
R é a resistência elétrica medida em ohm (Ω).
R é a resistência elétrica medida em ohm (Ω). 
R é a resistência elétrica medida em ohm (Ω). 
R é a resistência elétrica medida em ohm (Ω). 
R é a resistência elétrica medida em ohm (Ω). 
R é a resistência elétrica medida em ohm (Ω). 
R é a resistência elétrica medida em ohm (Ω). 
R é a resistência elétrica medida em ohm (Ω). 
R é a resistência elétrica medida em ohm (Ω). 
2 - POR UM RESISTOR CONECTADO A UM CIRCUITO CIRCULA UMA CORRENTE DE 2,4 A. QUAL É A QUANTIDADE DE CARGA ELÉTRICA EM COULOMBS QUE ATRAVESSA O RESISTOR NO PERIODO DE 2 MIN?
I= ∆Q
 ∆t
∆Q= ∆t x I
∆Q= 120 x 2,4
∆Q = 288C
3 - QUAL É A CARACTERÍSTICA PRINCIPAL DA ESTRUTURA ATÔMICA DE UM MATERIAL QUE FAZ COM QUE ELE SEJA CONDUTOR DE ELETRICIDADE?
Nos condutores metálicos, existe, movimentando-se desordenadamente, uma verdadeira nuvem de elétrons, os elétrons livres. Eles são assim chamados porque pertencem à última camada da eletrosfera do átomo a que estão ligados, sendo essa ligação muito fraca, isto é, a força de atração eletrostática exercida pelo núcleo atômico não é suficiente para manter o elétron fortemente ligado ao átomo. Então, o elétron migra com certa facilidade de um átomo para outro. É isso que faz com que o material seja bom condutor elétrico.
ATIVIDADE ESTRUTURADA Nº 2
Faça uma pesquisa sobre a resistividade de um material condutor de eletricidade e a influência da temperatura na variação de sua resistência elétrica. A partir desta pesquisa determine o valor da resistência elétrica de um condutor de alumínio, com comprimento de 2750m e seção circular com 2,8mm de diâmetro, na temperatura de 48 ºC. Repita os cálculos para a temperatura de 64 ºC.
R: A resistência de qualquer material é devida fundamentalmente a quatro fatores: 
Material 
Comprimento 
Área de corte transversal 
Temperatura do material. 
Os condutores possuem um grande número de elétrons livres, e qualquer acréscimo de energia térmica tem um impacto muito pequeno sobre o número total de portadores de carga livres. Na verdade, a energia térmica apenas provoca um aumento da vibração dos átomos do material, aumentando a dificuldade do fluxo de elétrons em qualquer direção estabelecida. O resultado é que nos bons condutores, o aumento da temperatura resulta em um aumento no valor da resistência. Consequentemente, os condutores têm um coeficiente de temperatura positivo. 
Considerando: 
Material Resistividade Coeficiente Térmico 
ρ = [Ω.m] α = [°C -1] 
Alumínio 2,92 x 10-8 0,00390 
 
R=ρ ×l/S 
R=2,92 × [10]^(-8) × 2750/ (π × r^2 ) 
R=2,92×[10]^(-8) ×2750/ (3, 14×[(1,4 ×[10]^(- 3))]^2 )= 18, 27 Ohms 
 
Rf= Ri × (1+ α∆ θ) 
Rf=18,27 ×(1+ 0,00390 ×(48-20) )= 20,25 Ohms 
Rf=18,27 ×(1+ 0,00390 ×(64-20) )= 21,40 Ohms 
 
A resistência elétrica em 48 °C será de 20,25 Ohms e em 64 °C será de 21,40 Ohms. 
ATIVIDADE ESTRUTURADA Nº 3
1 – FAZER UMA PESQUISA SOBRE MULT ÍMETROS DIGITAIS E ANALÓGICOS E DESCREVER AS VAN TAGENS E DESVANT AGENS DE CADA UM DELES EM RELAÇÃO AO OUTRO. 
	Multímetro Digital
	Multímetro Analógico
	Display de cristal líquido
	Ponteiro
	Melhor para medir tensões e resistores 
	Melhor para testar a maioria dos componentes eletrônicos
 
2 – DESCREVER COMO SE UTI LIZA O MULTÍMET RO DIGIT AL E QUAIS SÃO OS CUIDADOS A SEREM OBSERVADOS NAS MEDIDAS DE TENSÃO E NAS MEDIDAS DE RESISTÊNCIA ÔHMICA. 
Um multímetro digital oferece a facilidade de mostrar diretamente em seu visor, que chamamos de display de cristal líquido, o valor numérico da grandeza medida, sem termos que ficarmos fazendo multiplicações (como ocorre no analógico). Um multímetro digital pode ser utilizado para diversos tipos de medidas, agora irei citar três mais com uns: 
 Tensão elétrica (medida em volts - V); 
 Corrente elétrica (medida em Amperes - A) 
 Resistência elétrica (medida em Ohms). 
Além destas, ele pode ter escalas para outras medidas como: temperatura, frequência, 
Semicondutores, capacitância, ganho de transistores, etc. 
Em multímetros digitais o valor da escala já indica o máximo valor a ser medido por ela, independente da grandeza. A seleção entre as escalas pode ser feita através de uma chave rotativa, chaves de pressão, chaves tipo H-H ou o multímetro pode mesmo não ter chave alguma, neste caso falamos que o multímetro digital é um aparelho de auto-range, ou seja, ele seleciona a grandeza e a escala que esta sendo medida automaticamente. 
Uma coisa muito importante ao usar um multímetro digital é saber selecionar a escala correta para a medição a ser feita. Para medirmos uma tensão, por exemplo, é necessário que conectemos as pontas de prova em paralelo com o ponto a ser medido. Se quisermos medir a tensão aplicada sobre uma lâmpada devemos colocar uma ponta de prova de cada lado da lâmpada, isto é uma ligação paralela. 
 
Cuidados na Utilização do Voltímetro 
1. A graduação máxima da escala deverá sempre ser maior que a tensão máxima que se deseja medir. 
2. Procura fazer a leitura mais próxima possível do meio da escala, para que haja maior precisão. 
3. O ajuste de zero deve ser feito sempre que for necessário com ausência de tensão. 
4. Evitar qualquer tipo de choque mecânico. 
5. Usar o voltímetro sempre na posição correta, para que haja maior precisão nas leituras. 
6. Caso o voltímetro tenha polaridade, o lado (+) do mesmo deve ser ligado ao pólo positivo da fonte e o lado (-) do aparelho com o negativo da fonte. 
 
Cuidados na utilização do Ohmímetro
01- A graduação máxima da escala deverá ser sempre maior que a resistência máxima que se deseja medir. 
02- Ajustar o ohmímetro a zero toda vez que se for medir uma resistência. 
03- A resistência deve ser medida sempre com ausência de corrente e desconectada do circuito. 
04- Evitar choque mecânico do aparelho. 
05- Usar o aparelho sempre na posição correta, para minimizar erros de medição. 
 
3 – DESCREVER TAMBÉM COMO SE FAZ OS CUIDADOS A SEREM TOMADOS PARA A MEDIÇÃO DE CORRENTE ELÉTRICA. 
1. A graduação máxima da escala deverá ser sempre maior que a corrente máxima que se deseja medir. 
2. Procurar utilizar uma escala, onde a leitura da medida efetuada seja o mais próximo possível do meio da mesma. 
3. Ajustá-lo sempre no zero, par a que a leitura seja correta (ajuste feito com ausência de corrente). 
4. Evitar choques mecânicos com o aparelho. 
5. Não mudar a posição de utilização do multímetro, evitando assim leituras incorretas. 
6. Obedecer à polaridade do aparelho, se o m esmo for polarizado. O pólo positivo (+) do amperímetroligado ao pólo positivo da fonte e o pólo negativo (-) ao pólo negativo do circuito.
ATIVIDADE ESTRUTURADA Nº 4
1 – DESENHAR UM CIRCUITO DE CORRENTE CONTÍNUA COM TODOS OS ELEMENTOS LIGADOS EM SÉRIE, CONTENDO DUAS FONTES DE TENSÃO E QUATRO RESISTORES, DE FORMA QUE O VALOR DA TENSÃO TOTAL DO CIRCUITO SEJA IGUAL A 80V E A CORRENTE QUE CIRCULA SEJA UM VALOR ENTRE 2mA e 4mA
RT = V RT = 80 V= 40KΩ
 i 2mA 
RT = V RT = 80 V= 26,67KΩ
 i 3mA
Logo, RT deve possuir um valor entre 26,67KΩ e 40KΩ para que o valor da corrente elétrica seja satisfeita. O valor escolhido arbitrariamente foi de 35 KΩ
Onde: 
E₁ = 25V
E₂ = 55 V, pois a soma das duas fontes deve ser 80 V.
R₁ = 9kΩ, múltiplo de 1,8
R₂ = 6kΩ, múltiplo de 1,5
R₃ =8kΩ, múltiplo de 1 e a soma das 4 resistências, vale 35kΩ, o valor escolhido
i= 2,28mA, através da lei de Ohm.
ATIVIDADE ESTRUTURADA Nº 5
Considere uma fonte de tensão contínua ligada a um resistor de resistência de valor desconhecido igual a R. Em série com o resistor tem um miliamperímetro para medir a corrente que passa pelo resistor e em paralelo com o resistor tem um voltímetro para medir a tensão aplicada no resistor. Variou-se a tensão da fonte de forma que no resistor se obteve os valores de tensão e de corrente que constam da tabela abaixo:
	V
	0V
	2V
	4V
	6V
	8V
	10V
	12V
	I
	0 mA
	2,94 mA
	5,88mA
	8,82mA
	11,77mA
	14,71mA
	17,65mA
 V (v) x I (mA)
V(Volt) 
 
 0 2,94 5,88 8,82 11,77 14,71 17,65
 I(mA)
Para determinarmos o R usaremos a seguinte fórmula: 
 
R= V = 2 = 068 Ω
 I 2,94
Portanto R= 0,68Ω
ATIVIDADE ESTRUTURADA Nº 6
Uma bateria fornece corrente para dois resistores ligados em par alelo como mostra a figura abaixo. O resistor da esquerda tem uma resistência de 60 Ω e o da direita tem valor igual a Rx. A corrente fornecida pela fonte é 1 A. Determine o valor de Rx e a potência consumida por Rx. Determine o valor do resistor Ry que colocado em paralelo com o circuito faz a corrente fornecida pela fonte dobrar de valor 
Resposta: 
 
RT = 60* RX = 60 * 15 = 12 Ω 
 60 + RX 60 + 15 
 
 V= R* I 
 
12 = 60* RX *1 
 60 + RX 
 
60*RX = 60+RX*12 
60RX= 12RX + 60 * 12 
60RX= 12RX + 720 
60RX – 12RX = 720 
48RX = 720 
RX= 720/48 = 15 Ω 
RX= 720/48 = 15 Ω
V= R* I 
 
12 = 12* RY *2 => 12 = 12 RY => 6 = 12RY 
 12 + RY 2 12 + RY 12 + RY 
 
6( 12 + RY) = 12RY 
72 + 6RY = 12RY 
72 = 12RY – 6RY 
6RY = 72 
RY= 72/6 = 12 Ω 
ATIVIDADE ESTRUTURADA Nº 7
Desenvolver a habilidade de trabalhar com gráficos. Definir através do gráfico o valor da corrente para determinado valor de potência.
1. Considere uma fonte de tensão contínua de valor ajustável em série com um resistor de 100 W. 
2. O valor da tensão da fonte vai variar de 2 em 2 V de zero até 10 V, e para cada valor de tensão a potência consumida pelo resistor vai ser calculada pela fórmula P = V 2 /R.
3. Construa uma tabela em que uma coluna tenha o valor da tensão e na outra coluna o valor da potência, ou seja, para cada valor de tensão teremos um valor de potência. 
4. Construa um gráfico da potência dissipada em função da tensão aplicada no resistor de 100 W. P = f (V). No eixo vertical utilize uma escala de 0 a 1 W, com divisões de 0,1 W para a potência e no eixo horizontal uma escala de 0 a 10 V com divisões de 1 V. 
5. A curva obtida é linear? 
6. Usando o gráfico obtido, determine a tensão para a potência dissipada de 500 mW.
Resposta:
 1) R= 100Ω
2) P= V²
 R
P=2² = 0,04 => P=4²=0,16 => P=6²=0,36 => P=8²=0,64 => P=10² =1
 100 100 100 100 100
3) 
	TENSÃO (V)
	2
	4
	6
	8
	10
	POTÊNCIA
	0,04
	0,16
	0,36
	0,64
	1
5) Não 
6) 500 x 10⁻³ = v²
 100
V²= 50 
V= √50 
V= 7,07v
ATIVIDADE ESTRUTURADA Nº 8
Desenvolver a habilidade de calcular os parâmetros de um circuito elétrico
Para o circuito mostrado na figura abaixo: 
1. Determine a corrente I
 2. Calcule a tensão de circuito aberto V
IR1 = (V1+V2 )/R1 = (18v+20v)/8Ω = 38v/8Ω = 4,75A 
 
IR2 = IR3 = V1/(R2+R3) = 18v/(3Ω+6Ω) = 18v/9Ω = 2A 
 
Vt = V2 + VR3 = 20v + (6Ω + 2A) =20v + 12v= 32v
ATIVIDADE ESTRUTURADA Nº 9