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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS CURSO: BACHARELADO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE ELETRICIDADE E MAGNETISMO NOTA EXPERIMENTO 6: ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES PROFESSOR: TURMA: DATA: / / ALUNOS 1 – 4 – 2 – 5 – 3 – 6 – 1 – OBJETIVO: Determinar a resistência equivalente de uma associação de resistores. Desenvolver habilidades no manuseio do multímetro. 2 – INTRODUÇÃO: Resistência elétrica é a capacidade de um corpo qualquer se opor à passagem de corrente elétrica mesmo quando existe uma ddp aplicada. Seu cálculo é dado pela primeira Lei de Ohm, e sua unidade é Ohm (Ω). A resistência equivalente REq de um circuito é a medida da resistência que poderá substituir um conjunto de resistores com a mesma queda de potencial e a mesma corrente. Para N resistores conectados em série (olhe a figura 01) a resistência equivalente REqS é determinada pela soma dos resistências de cada componente. Para N resistores conectados em paralelo (olhe a figura 01) o inverso da resistência equivalente REqP é igual a soma do inverso da resistência de cada componente. LEMBRETE: A corrente elétrica permanece a mesma em todo o circuito com resistores em série, não variando seu valor nas extremidades dos resistores. No circuito em paralelo a corrente é distribuída entre os componentes, porém a ddp permanece a mesma para todos os resistores. Existem circuitos que são formados por resistores que estão em associações mistas, um combinado de componentes em série e em paralelo no mesmo circuito. 3 – MATERIAL UTILIZADO • 01 Painel para associações elétricas Balen; • 01 multímetro; • 01 fonte de alimentação; • Conetores do tipo banana; 4 – PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL: 4.1 – Esquematize um circuito com os três resistores R1, R2 e R3 em série na figura 02. Monte este circuito e meça o valor da resistência equivalente com um multímetro, este valor será REq_Exp. Calcule teoricamente o valor da resistência equivalente deste circuito, este valor será REq_Teo. Repita este procedimento com os resistores em paralelo e usando o espaço da figura 03. Todos os valores devem ser preenchidos na Tabela 01. DCEN – Laboratório de Eletricidade e Magnetismo___________________________________________________página 01 “N” RESISTORES EM SÉRIE REqS=∑ i=1 N Ri=R1R2R3R4...RN “N” RESISTORES EM PARALELO 1 REqP =∑ i=1 N 1 Ri = 1 R1 1 R2 1 R3 1 R4 ... 1 RN Figura 01 R1 = R2 = R3 = # REq_Exp (Ω) REq_Teo (Ω) SÉRIE PARALELO Tabela 01Figura 02 Figura 03 Usuario Máquina de escrever 100 Usuario Máquina de escrever 150 Usuario Máquina de escrever 220 Usuario Máquina de escrever 462 Usuario Máquina de escrever 470 Usuario Máquina de escrever 45 Usuario Máquina de escrever 47.15 4.2 – Monte os circuitos das figuras 04. Calcule os valores das resistências equivalentes teóricas,REq_Teo. Meça, usando um multímetro, os valores das resistências equivalentes experimentais, REq_Exp para cada caso e preencha a Tabela 02. 4.3 – Associação de lâmpadas: No painel Balen, identifique o tipo de associação das lâmpadas L1, L2 e L3 dos grupos A (direita) e B (esquerda). __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ 4.4 – Para o grupo A, observe a tensão de trabalho das lampadas (essa tensão está indicada na base metálica das lampadas) e aplique esse valor ao conjunto de lampadas. Ligue a chave e descreva o ocorrido quando a lâmpada L2 é retirada. __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ 4.5 – Repita o procedimento 4.4 para o grupo B. Ligue a chave e descreva o ocorrido quando a lâmpada L2 é retirada. __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ 4.6 – As observações dos procedimentos 4.4 e 4.5 valem também para as outras lâmpadas? Comente. __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ 4.7 – Sob a mesma tensão, em qual das associações (grupos A e B) as lâmpadas brilham mais? Explique. __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ 4.8 – Que poderia ser feito para que o conjunto que apresentou menor luminosidade tenha luminosidade equivalente ao outro grupo? Explique. __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ 5 – REFERÊNCIAS: [1] – Sears & Zemanski, Young & Freedman, Física III, Eletricidade e Magnetismo, 12ª Edição, Pearson, 2008; DCEN – Laboratório de Eletricidade e Magnetismo___________________________________________________página 02 (A) (B) (C) Figura 04 R4 = R5 = circuito REq_Exp (Ω) REq_Teo (Ω) (A) (B) (C) Tabela 02 Usuario Máquina de escrever 470 Usuario Máquina de escrever 385 Usuario Máquina de escrever 485 Usuario Máquina de escrever 493.13 Usuario Máquina de escrever 166 Usuario Máquina de escrever 258 Usuario Máquina de escrever 169.6 Usuario Máquina de escrever 260.68 Usuario Máquina de escrever A está em série e B em paralelo. Usuario Máquina de escrever 2.2V ; 0.25A - Divisor de tensão. O circuito se abre e consequentemente todas as lâmpadas se apagam. Usuario Máquina de escrever As lâmpadas L¹ e L³ continuam acesas. Divisor de corrente Usuario Máquina de escrever Sim. Um exemplo prático da prova do experimento são os faróis de carro que são uma associação nullnullem paralelo. Percebe-se que caso uma lâmada queime, a outra permanece funcionando. Questão de nullnullsegurança para direção noturna proposta pelas fabricantes de carros. Usuario Máquina de escrever B. No exemplo 4.4 tem uma boa parte da resposta. Na associação A existe um divisor de tensão, que faz Usuario Máquina de escrever com que ela seja dividida entre as lâmpadas, ou seja, tensão/3 para cada lâmpada (total de 3 lâmpadas). Usuario Máquina de escrever Enquanto em B é um divisor de corrente, em que não influencia na tensão recebida pelas lâmpadas, ou seja, Usuario Máquina de escrever a tensão é igual para as 3, tendo então uma maior luminosidade. Usuario Máquina de escrever Aumentar a tensão da associação. Porém como no experimento existe um limite de tensão máxima a ser utilizado, Usuario Máquina de escrever concluímos que não é possível ter equivalência de luminosidade, pelo menos não neste experimento. Universidade Federal Rural do Semi-Árido Departamento de Ciências Exatas e Naturais Curso: Bacharelado em Ciência e Tecnologia Disciplina: Laboratório de Eletricidade e Magnetismo NOTA Experimento 6: Associação de Resistores 1 – 4 – 2 – 5 – 3 – 6 – 4.7 – Sob a mesma tensão, em qual das associações (grupos A e B) as lâmpadas brilham mais? Explique. ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________