relatorio de fisica experimental para engenharia ufc 11

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CENTRO DE TECNOLOGIA
Engenharia de Computação
Física Experimental para Engenharia
PRÁTICA 11: Voltímetro e Amperímetro
Turma: 18
Autora:
Marilene Oliveira Lima
Matrícula:
372009
Novembro, 2017
Conteúdo
1 Objetivo 3
2 Materiais 3
3 Fundamentação Teórica 3
3.1 Voltímetro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
3.2 Amperímetro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
4 Procedimento Experimental 4
4.1 PROCEDIMENTO 1: Utilizando o Voltímetro. . . . . . . . . . . 4
4.1.1 Escalas do voltímetro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
4.1.2 Medidas de tensão contínua . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
4.1.3 Medidas de tensão alternada . . . . . . . . . . . . . . . . 4
4.2 PROCEDIMENTO 2: Utilizando o Amperímetro. . . . . . . . . 5
4.2.1 Escalas do Amperímetro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
4.2.2 Corrente em função da tensão . . . . . . . . . . . . . . . . 5
4.2.3 Corrente em função da resistência . . . . . . . . . . . . . 5
5 Questionário 6
6 Conclusão 9
2
1 Objetivo
• Conhecer e utillizar as funções voltímetro e amperímetro de um multíme-
tro digital.
• Estudar como se modifica a corrente em um circuito quando se varia a
voltagem, mantendo constante a resistência.
• Estudar como se modifica a corrente em um circuito quando se varia a
resistência, mantendo constante a tensão aplicada.
2 Materiais
1. Fonte de Tensão regulável;
2. Placa de circuito impresso;
3. Placa com 5 resistores iguais em série;
4. Multímetros Digitais(dois);
5. Cabos(cinco).
3 Fundamentação Teórica
3.1 Voltímetro
Para trabalhar com tensão é necessário primeiramente conhecer os dois tipos
diferentes de tensão existentes: tensão contínua e tensão alternada.
Na tensão contínua a polaridade não é variante no tempo, ou seja, um dos
polos sempre é positivo enquanto o outro sempre é negativo. Já na corrente
alternada, como o próprio nome sugere, há variação na tensão no tempo.
Para fazer a medição de tensão com um multímetro é necessário alguns cui-
dados:
1. Escolher uma escala apropriada. Sendo esta escala sempre maior que a
tensão a ser medida.
2. Ligar as pontas de prova sempre em PARALELO ao componente de inte-
resse.
3. Selecionar a escala de tensão CONTÍNUA ou ALTERNADA de acordo
com o tipo de tensão a ser medida.
3.2 Amperímetro
Assim como a tensão que pode ser contínua ou alternada, a corrente tam-
bém pode ser classificada desta forma. Para este experimento serão verificadas
apenas correntes contínuas.
3
Para fazer medições com o Amperímetro uma das pontas deve estar ligada
ao terminal denominado "COM"(negativo) e a outra ponta ligara ao terminal
µA/mA(positivo). Por convenção, a ponta de prova preta é ligada ao negativo
e a vermelha ao positivo.
Para fazer a medição de corrente com um multímetro é necessário alguns
cuidados:
1. Escolher uma escala apropriada. Sendo esta escala sempre maior que a
tensão a ser medida.
2. Ligar as pontas de prova sempre em SÉRIE ao componente de interesse.
3. Para o multímetro utilizado neste experimento só é possível medir corren-
tes contínuas.
4 Procedimento Experimental
4.1 PROCEDIMENTO 1: Utilizando o Voltímetro.
4.1.1 Escalas do voltímetro
As escalas DC do voltímetro utilizados são: 600V, 200V, 20V, 2V, 200mV.
4.1.2 Medidas de tensão contínua
Alimentou-se o circuito de resistores fornecido com 10V, conforme a figura.
Em seguida foram tiradas as medidas de tensões conforme o solicitado na tabela
1:
Tabela 1: Medidas de Tensão
V01 V02 V03 V04 V05
Valor Medido 2,06 3,46 5,95 9,06 9,99
Escala Utilizada 20 20 20 20 20
V15 V12 V23 V34 V45
Valor Medido 7,91 1,38 2,48 3,05 0,92
Escala Utilizada 20 20 20 20 20
Pode-se observar que o valor de V01 + V12 + V23 + V34 + V45 é muito próximo
do medido em V15.
4.1.3 Medidas de tensão alternada
A tensão eficaz é dada por VEF =
VP√
2
, onde VP é o valor de pico da tensão
senoidal.
Na tabela 2 mediu-se os valores das tensões alternadas conforme o solicitado.
Os valores obtidos encontram-se no campo "VEFMEDIDO(V )". Utilizando a
fórmula da tensão eficaz e os valores obtidos na medição, calculou-se os valores
de pico de cada tensão contidos na tabela 2.
4
Tabela 2: Medidas de tensão alternada
Vnominal(V ) Escala (V) VEFMEDIDO VPICO(V )
Tomada da mesa 220 600 216 305,5
Saída da fonte 6V 6 200 5,7 8,1
Saída da fonte 12V 12 200 11,7 16,5
4.2 PROCEDIMENTO 2: Utilizando o Amperímetro.
4.2.1 Escalas do Amperímetro
As escalas do amperímetro utilizado são: 200mA, 20mA e 2000uA.
4.2.2 Corrente em função da tensão
Montou-se o circuito conforme orientado na figura 11.7 do manual de prá-
ticas utilizado na disciplina. Mediu-se a corrente e tensão utilizando os dois
multímetros, ligados conforme orienta a figura 11.7 do manual.
Tabela 3: Medida de corrente versus voltagem.
V(volts)* V(volts)** I(uA) V/I (Ohms)
2 2,02 16 126,25
4 3,99 33 120,91
6 5,98 50 119,60
8 7,98 67 119,10
10 9,99 89 112,25
*Voltagem sugerida.
**Voltagem efetivamente aplicada.
4.2.3 Corrente em função da resistência
Montou-se um circuito conforme a figura 11.8 do manual de práticas e observou-
se a variação de tensão em função da resistência. Os resultados obtidos encontram-
se na tabela 4.
Tabela 4: Corrente em função da resistência
Resistores R I(uA)
R1 117 k 83
R1 +R2 238 k 41
R1 +R2 +R3 358 k 27
R1 +R2 +R3 +R4 416 k 20
R1 +R2 +R3 +R4 +R5 595 k 16
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5 Questionário
1. Indique a escala do multímetro que você utilizaria para medir as seguintes
tensões:
(a)arranjo de 6 pilhas comuns em série
(b)alimentação de um chuveiro elétrico residencial
(c) bateria de um automóvel
Resp.: .
(a) 20 V
(b) 600 V
(c) 200 V
2. Considere o circuito onde R1 = 200Ω e R2 = R3 = 300Ω. Sabendo que a
fonte está regulada em 10 V, determine a voltagem a que está submetido
cada um dos resistores R1, R2 e R3.
Req = R1 +
R2 ×R3
R2 +R3
Req = 200 +
300.300
300 + 300
= 350Ω
U = R× i, i = U
R
, i =
10
350
= 0, 028A
3. Considere o circuito esquematizado: E = 10V , R1 = 1, 0kΩ, R2 = 100Ω e
R3 = 10Ω.
(a) Desenhe o circuito novamente, mostrando como você ligaria um am-
perímetro para medir a corrente fornecida pela fonte E.
Figura 1: Corrente fornecida pela fonte E.
6
(b) Faça um outro desenho mostrando como medir a corrente em R1.
Figura 2: Corrente em R1.
4. Em relação ao circuito da questão anterior, calcule a corrente m cada
resistor e indique a escala do amperímetro apropriada em cada caso.
Req = R3 +
R1 ×R2
R1 +R2
= 1, 0× 103 + 100× 10
100 + 10
= 1009, 1Ω
U = R× i, i = U
R
, i =
10
1009, 1
= 9, 9mA
i3 = 9, 9mA
i2 =
5
100
= 50mA
i1 =
5
1000
= 5mA
7
5. Faça o gráfico de V versus I com os resultados da tabela.
6. Faça o gráfico I versus R com os resultados da tabela.
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6 Conclusão
Nesta prática foi possível aprender a utilizar as funções amperímetro e vol-
tímetro de um multímetro digital. Observou-se o comportamento da corrente
quando a voltagem é variável e a resistência constante. Também observou-se o
comportamento da corrente quando há variação da resistência e a tensão apli-
cada se mantém constante.
Referências
[1] DIAS, Nildo Loiola, Roterios de Aulas Práticas de Física. 2017.
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