Apostila - Lab 10

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Universidade Sa˜o Judas Tadeu
Faculdade de Tecnologia e Cieˆncias Exatas
Cursos de Engenharia
Laborato´rio de F´ısica e Eletricidade:
Associac¸a˜o Gra´fica de Bipolos
Autor: Prof. Luiz de Oliveira Xavier
Aluno R.A. Turma
-2013-
Associac¸a˜o Gra´fica de Bipolos
1. Introduc¸a˜o
Nestas aulas de laborato´rio voceˆ aprendeu o que e´ um bipolo e como obter a sua curva
caracter´ıstica. Hoje, vamos estudar a associac¸a˜o gra´fica de bipolos lineares. Voceˆ apren-
dera´ a relacionar a curva caracter´ıstica de dois resistores com as curvas caracter´ısticas
das suas respectivas associac¸o˜es (se´rie e paralelo).
2. Objetivos
Espera-se que, ao terminar esse exerc´ıcio, voceˆ seja capaz de:
• Levantar as curvas caracter´ısticas dos componentes utilizados.
• Relacionar as curvas caracter´ısticas das associac¸o˜es se´rie e paralelo.
3. Material Utilizado
• Pilha.
• Dois mult´ımetros.
• Placa simples.
• Potencioˆmetro de 1k⌦.
• Resistor de 470⌦.
• Resistor de 220⌦.
• Cabos de ligac¸a˜o
4. Procedimento Experimental
1. Monte o circuito a seguir. Ele sera´ usado para a determinac¸a˜o da curva caracter´ıstica
do resistor de 470⌦.
2. Voceˆ devera´ variar lentamente a resisteˆncia do potencioˆmetro para alcanc¸ar o primeiro
valor de tensa˜o que esta´ na Tabela I. Quando voceˆ atingir o primeiro valor anote a
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Associac¸a˜o Gra´fica de Bipolos
Figura 1: Circuito ele´trico para o levantamento da curva caracter´ıstica do resistor de 470⌦.
respectiva corrente. Depois varie novamente o poteˆnciometro para alcanc¸ar o segundo
valor. Anote a respectiva corrente. Fac¸a esse procedimento ate´ completar toda a Tabela.
Tabela 1: Resistor de 470⌦.
Tensa˜o V (V) Corrente I (mA)
0,25
0,50
0,75
1,00
1,25
1,50
1,75
2,00
2,25
2,50
3. Terminada a aquisic¸a˜o dos dados desligue o circuito. Retire o resistor de 470⌦ e
coloque o resistor de 220⌦. Repita o item 2 e complete a Tabela 2.
Tabela 2: Resistor de 220⌦.
Tensa˜o V (V) Corrente I (mA)
0,25
0,50
0,75
1,00
1,25
1,50
1,75
2,00
2,25
2,50
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Associac¸a˜o Gra´fica de Bipolos
4. Terminada a aquisic¸a˜o dos dados desligue o circuito. Coloque o resistor de 470⌦ em
se´rie com o resistor de 220⌦. O circuito deve ficar com a forma apresentada na figura
abaixo.
Figura 2: Circuito ele´trico para o levantamento da curva caracter´ıstica dos resistores em se´rie.
5. Repita o item 2 e complete a Tabela 3.
Tabela 3: Resistores em Se´rie.
Tensa˜o V (V) Corrente I (mA)
0,25
0,50
0,75
1,00
1,25
1,50
1,75
2,00
2,25
2,50
6. Terminada a aquisic¸a˜o dos dados desligue o circuito. Coloque o resistor de 470⌦ em
paralelo com o resistor de 220⌦. O circuito deve ficar com a forma apresentada na figura
a seguir.
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Associac¸a˜o Gra´fica de Bipolos
Figura 3: Circuito ele´trico para a determinac¸a˜o da curva caracter´ıstica dos resistores em para-
lelo.
7. Repita o item 2 e complete a Tabela 4.
Tabela 4: Resistores em Paralelo.
Tensa˜o V (V) Corrente I (mA)
0,25
0,50
0,75
1,00
1,25
1,50
1,75
2,00
2,25
2,50
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5. Gra´ficos e Resultados
1. Em um u´nico papel milimetrado construa as curvas caracter´ısticas de cada um dos
resistores, bem como das respectivas associac¸o˜es. Na˜o esquec¸a que o eixo y sera´ a corrente
e eixo x a tensa˜o. Indique claramente no gra´fico qual e´ a reta pertencente a cada resistor
e a cada associac¸a˜o.
2. Atrave´s da curva caracter´ıstica determine o valor da resisteˆncia em cada um dos casos.
Anote o resultado abaixo e compare com valor nominal. Comente eventuais diferenc¸as.
R1 = 470 ⌦
R1�Graficamente =
R2 = 220 ⌦
R2�Graficamente =
RS = R1 +R2 =
RS�Graficamente =
RP =
R1R2
R1+R2
=
RP�Graficamente =
ATENC¸A˜O: Verifique que as curvas caracter´ısticas dos resistores em se´rie e em paralelo
sa˜o composic¸o˜es das curvas dos resistores isolados.
3. Para isso, pegue um valor da corrente, no eixo vertical e trace uma reta paralela ao eixo
das tenso˜es. Essa reta devera´ cortar as curvas dos dois resistores bem como a curva da
associac¸a˜o se´rie em tais pontos, que, somando a tensa˜o correspondente ao primeiro resistor
com a tensa˜o correspondente ao segundo resistor voceˆ encontrara´ a tensa˜o pertinente a`
da associac¸a˜o se´rie. Explique por que.
4. Pegue um valor de tensa˜o no eixo horizontal e trace uma reta paralela ao eixo das
correntes. Esta reta devera´ cortar as curvas dos dois resistores bem como a curva da
associac¸a˜o paralelo em pontos tais que, somando a corrente correspondente ao primeiro
resistor com a corrente correspondente ao segundo resistor, voceˆ encontrara´ a corrente
pertinente a` da associac¸a˜o paralelo. Explique por que.
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Associac¸a˜o Gra´fica de Bipolos
Teste seus Conhecimentos
(1) Observe o gra´fico. O comportamento de R1 e R2 na˜o
se altera para valores de tensa˜o ate´ 100 V. Ao analisar
esse gra´fico, um aluno concluiu que, para valores abaixo
de 100 V:
I. A resisteˆncia de cada um dos condutores e´ constante,
isto e´ eles sa˜o oˆhmicos.
II. O condutor R1 tem resisteˆncia ele´trica maior do que o
condutor R2.
III. Ao ser aplicada um tensa˜o de 80 V no terminais de
R2, nele passara´ uma corrente de 0,8 A.
Quais as concluso˜es corretas?
(A) Apenas I e III.
(B) Apenas II.
(C) Apena II e III.
(D) Apenas I.
(E) Todas.
(2) O gra´fico ao lado apresenta os valores das tenso˜es
e das correntes ele´tricias estabelecidas em um circuito
const´ıtuido por um gerador de tensa˜o cont´ınua e treˆs resis-
tores -R1, R2 e R3. Quando os treˆs resistores sa˜o ligados
em se´rie, e essa associac¸a˜o e´ submetida a uma tensa˜o cons-
tante de 350 V, a poteˆncia dissipada pelos resistores, em
watts, e´ igual a:
(A) 700
(B) 525
(C) 350
(D) 175
(E) 250
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