Ativ. Estrut. Eletr. Apl. Fernanda Alves

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
CURSO DE ENGENHARIA DE PÉTRÓLEO 
 
 
 
 
 
FERNANDA ALVES - MATRÍCULA 200902130008 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESOLUÇÃO DE ATIVIDADE ESTRUTURADA 
ELETRECIDADE APLICADA CCE1028 
EVANDRO DE SOUZA OLIVEIRA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Macaé 
2017 
ELETRICIDADE APLICADA - CCE1028 
 
Título 
CONCEITOS BÁSICOS 
 
Objetivo 
Fixar os conceitos básicos ministrados na primeira aula. 
 
Competências / Habilidades 
Utilizar os conceitos básicos de tensão elétrica, corrente elétrica, resistência 
elétrica e lei de ohm para o cálculo de circuitos elétricos simples. 
 
Desenvolvimento 
Pesquise, no livro texto ou em seu material de estudo e descreva o processo de 
condução da corrente elétrica em um material condutor de corrente elétrica. 
 
 O processo de condução elétrica acontece geralmente nos metais. Isso ocorre por 
possuírem um bom ordenamento em sua estrutura cristalina, e elétrons livres, que 
podem transitar através da rede de átomos. Os elétrons se locomovem devido a 
diferença de potencial aplicada nas extremidades. Estas diferenças de potencial 
ocorrem devido à falta de elétrons em algumas regiõese à sobra de elétrons em 
outras. 
 
Responda as seguintes perguntas: 
 
1. Como se chama a lei que relaciona as três grandezas básicas em um circuito 
elétrico e quais são estas três grandezas? 
 
Resposta: 
Chama-se Lei de Ohm, que relaciona a Corrente, Tensão e Resistência Elétrica. 
V = R * I, onde: 
 
V - TENSÃO ELÉTRICA (V) 
R - RESISTÊNCIA ELÉTRICA (Ω) 
I - CORRENTE ELÉTRICA (A) 
 
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 período de 
2 min. 
 
Resposta: 
De acordo com a definição da unidade couloumb – 1 coulomb é a quantidade de 
carga elétrica carregada pela corrente de 1ampére durante 1 segundo. Então: 
 
Q (C) = i (A) * t (s) T= 2 min = 120s 
Q = 2,4 * 2 (60) = 
Q = 2,4 * 120 = 288C 
 
 
 
3. Qual é a característica principal da estrutura atômica de um material que faz 
com que ele seja bom condutor de eletricidade? 
 
Resposta: 
É a quantidade de elétrons livres ou íons. 
Nos condutores metálicos, existe, movimentando-se desordenadamente os elétrons livres. 
São assim chamados porque pertencem à ultima camada de eletrosfera do átomo a que 
estão ligados, sendo essa ligação muito fraca, 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, fazendo com que o 
material seja bom condutor elétrico. 
 
CH atribuída: 3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELETRICIDADE APLICADA - CCE1028 
 
Título 
RESISTIVIDADE DE UM MATERIAL 
 
Objetivo 
Verificar a influência da temperatura na resistência elétrica de um material. 
 
Competências / Habilidades 
Desenvolver a capacidade pesquisar. 
 
Desenvolvimento 
Faça uma pesquisa sobre a resistividade de um material condutor de eletricidade 
e a influência da temperatura na variação de sua resistência elétrica. 
 
 Também chamada de resistência elétrica específica, ela representa o quanto o 
material se opõe à passagem da corrente elétrica. Quanto menor for o valor da 
resistividade de um determinado material mais facilmente ele permite a passagem 
de corrente elétrica, e quanto melhor for o condutor esse fato também se verifica. 
 
A resistividade de um material depende de alguns fatores como: 
 Temperatura em que se encontra o material; 
 O material que constitui o condutor; 
 O comprimento ℓ; 
 A área da secção transversal. 
 
Matematicamente temos que a resistividade de um material pode ser calculada a 
partir da seguinte equação: 
ρ = R. A / L 
 
Onde ℓ é o comprimento do material, R é a resistência do material e A é a área da 
secção transversal. 
 
Podemos perceber que a resistividade é diretamente proporcional à resistência 
que o material apresenta e inversamente proporcional ao seu comprimento. A 
unidade de resistividade no Sistema Internacional de Unidades (SI) é o ohm vezes 
metro (Ω.m), porém, na prática utiliza-se muito o ohm vezes centímetro (Ω.cm) e o 
Ω.mm2/m. 
Como a resistividade é dependente da temperatura, ela é apresentada na maioria 
das vezes a uma temperatura de 20 °C. Nos metais a resistividade aumenta com o 
aumento de temperatura, já nos semicondutores aumenta com a diminuição da 
temperatura. O melhor condutor elétrico à temperatura ambiente é o cobre, no 
entanto o seu uso em larga escala é muito caro. 
 
A partir desta pesquisa determine o valor da resistência elétrica de um condutor de 
alumínio, com comprimento de 2750 m e seção circular com 2,8 mm de diâmetro, 
na temperatura de 48 ºC. Repita os cálculos para a temperatura de 64 ºC. 
 
Resposta: 
 
Dados: Condutor de Alumínio (Dados tabela) 
Rt = ? α = [°C -1] = 0,00390 
T=48ºC e T=64ºC ρ = 2,92 x 10
-8
Ω.m 
L = 2750 m 
 
Seção circular Ø = 2,8 mm² 
 
 
Acondutor = π x d² / 4 
Acondutor = π x (2,8)² / 4 
Acondutor = 6,1575 mm² ≅ 6,16 mm² = 6,16 X 10
-6
 m² 
 
 
R0 = ρ x L / A 
R0 = 2,92 x 10
-8
X 2750 / 6,16 X 10
-6
 
 
R0 = 13,03 Ω 
 
 
 
Para T= 48ºC 
 
Rt = R0 (1 + α (Tf - Ti)) 
Rt = 13,03 (1 + 0,00390 (48-20)) 
Rt = 13,03 (1 + 0,00390 X 28) 
Rt = 13,03 (1 + 0,1092) 
Rt = 13,03 X 1,1092 
Rt = 14,45 Ω 
 
 
Para T= 64ºC 
 
Rt = R0 (1 + α (Tf - Ti)) 
Rt = 13,03 (1 + 0,00390 (64-20)) 
Rt = 13,03 (1 + 0,00390 X 44) 
Rt = 13,03 (1 + 0,1716) 
Rt = 13,03 X 1,1716 
Rt = 15,26 Ω 
 
 
A pesquisa pode ser feita no livro texto 
Introdução à Análise de Circuitos 
Robert L. Boylestad Ed. Prentice Hall ou em outro livro de eletricidade. 
 
CH atribuída: 4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELETRICIDADE APLICADA - CCE1028 
 
Título 
MULTÍMETRO 
 
Objetivo 
Fixar os conceitos ministrados na aula de laboratório com relação à utilização do 
multímetro. 
 
Competências / Habilidades 
Desenvolver a capacidade de utilizar o multímetro. 
 
Desenvolvimento 
Fazer uma pesquisa sobre multímetros digitais e analógicos; e descrever as 
vantagens e desvantagens de cada um deles em relação ao outro. 
Descrever como se utiliza o multímetro digital e quais são os cuidados a serem 
observados nas medidas de tensão e nas medidas de resistência ôhmica. 
Descrever também como se faz e os cuidados a serem tomados para a medição 
de corrente elétrica. 
 
Resposta: 
 
Fazer uma pesquisa sobre multímetros digitais e analógicos e descrever as 
vantagens e desvantagens de cada um deles em relação ao outro. 
 
De acordo com Anjos (2015), O m ultímetro é um aparelho de medida elétr ica, 
capaz de realizar a medição elétrica de três tipos diferentes: Voltímetro, Ohmímetro 
e Amperímetro. 
Essa ferramenta é capaz de medir: 
 Corrente elétrica (contínua e alternada) – função amperímetro; 
 Tensão elétrica (contínua e alternada) – função voltímetro; 
 Resistência elétrica - função ohmímetro; 
 Capacitância; 
 Frequência de sinais alternados; 
 Temperatura; 
 Entre outros. 
 
A definição sobre qual medição será realizada, acontece por uma chave rotativa 
que seleciona a função a ser realizada. 
Existem dois tipos de multímetros, os analógicos e os digitais. 
Multímetros analógicos – Baseados nos Galvanômetros, cuja verificação da leitura 
acontece por meio de força eletromagnética em seu ponteiro. 
Multímetros Digitais - Composto por um componente eletrônico versátil, chamado 
de amplificador operacional. 
Tem como base, uma alta resistência de entrada capaz de mudar o ganho de 
tensão, correnteou resistência elétrica. 
 
Diferença entre mostradores analógicos e digitais 
 
Multímetro Analógico: 
Vantagens: 
 Escalas de leituras em seu painel frontal, porém não são tão precisas. 
Desvantagens: 
 Escalas de leituras em seu painel frontal, porém não são tão precisas e 
limitados na quantidade de escala de leitura; 
 Isolação (impedância) baixa; 
 Mais frágeis por possuir uma calibração em sua agulha, caso sofra uma queda a 
possibilidade de danos é maior; 
 
Multímetro Digital: 
Vantagens: 
 Mostra o valor medido em números com ou sem casas decimais dependendo da 
precisão; 
Ao contrário de medidores analógicos, medidores digitais não exigem que você 
saiba para onde, exatamente, a agulha está apontando, a fim de obter leituras de 
tensão, corrente e resistência elétricas. Em vez disso, um medidor digital oferece 
uma leitura precisa na tela, gerada por computador. Embora os computadores não 
sejam infalíveis, os processadores em medidores digitais são muito confiáveis e 
não exigem que você faça os cálculos. Além disso, a precisão da leitura de um 
medidor analógico, em grande parte, depende do leitor e da competência deste em 
ler medidores analógicos. Um medidor digital não depende do usuário. 
 Mais modernos e resistentes, mais utilizado no dia a dia; 
Como um medidor digital realiza o cálculo e exibe a sua leitura, em vez de confiar 
na capacidade de um leitor para calcular a leitura correta, isso faz com que os 
medidores digitais sejam de fácil utilização. Tudo que o usuário tem que fazer, a 
fim de obter uma leitura precisa, é colocar as agulhas do medidor digital no lugar 
em que a leitura será feita, aguardar que o medidor digital exiba a leitura e 
escrever ou observar o visor. A facilidade de uso faz com que o medidor digital 
seja mais utilizável e consuma menos tempo, ambos sendo grandes vantagens 
sobre os medidores analógicos. 
 
 A isolação (impedância) de entrada é alta, interferindo pouco nas leituras e 
proporcionando uma probabilidade menor de danificar o equipamento devido a um 
erro. 
 
 
Desvantagens: 
 Flutuações de medida - Medidores analógicos têm a vantagem de serem capazes de 
medir flutuações de leitura, quando elas existem. A agulha do medidor analógico 
vai balançar de uma posição para outra constantemente, a fim de representar a 
flutuação. Um medidor digital é incapaz de representar essas flutuações; em vez 
disso, ele exibe uma mensagem de erro ou calcula uma leitura. Apesar disso, o 
único tipo de flutuação que um medidor analógico pode medir são flutuações de 
baixa frequência, o que não deixa os medidores digitais em uma grande 
desvantagem. 
Descrever como se utiliza o multímetro digital 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). 
O multímetro digital pode ser utilizado para diversos tipos de medidas, são os três 
mais comuns: 
 Tensão elétrica (medida em volts - V); 
 Corrente elétrica (medida em Amperes - A); 
 Resistência elétrica (medida em Ohms). 
Além destas, o mesmo 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. 
Ao usar um multímetro digital é importante saber selecionar a escala correta para 
a medição a ser feita. 
Para se medir uma tensão, por exemplo, é necessário que conect ar as pontas de 
prova em paralelo com o ponto a ser m edido. Se q uiser medir a tensão aplicada 
sobre uma lâmpada deve-se colocar uma ponta de prova de cada lado da 
lâmpada, isto é uma ligação paralelo. 
 
Cuidados na Utilização do Voltímetro 
 
 A graduação máxima da escala deverá sempre ser maior que a tensão máxima 
que se deseja medir; 
 Procura fazer a leitura mais próxima possível do m eio da escala, para que 
haja maior precisão; 
 O ajuste de zero deve ser feito sempre que for necessário com ausência de 
tensão; 
 Evitar qualquer tipo de choque mecânico; 
 Usar o voltímetro sempre na posição correta, para que haja maior precisão 
nas leituras; 
 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 
 
 A graduação máxima da escala deverá ser sempre maior que a resistência 
máxima que se deseja medir; 
 Ajustar o ohmímetro a zero toda vez que se for medir uma resistência; 
 A resistência deve ser medida sempre com ausência de corrente e 
desconectada do circuito; 
 Evitar choque mecânico do aparelho; 
 Usar o aparelho sempre na posição correta, para minimizar erros de medição. 
 
 
Descrever também como se faz os cuidados a serem tomados para a medição de 
corrente elétrica. 
 
 A graduação máxima da escala deverá ser sempre maior que a corrente máxima 
que se deseja medir; 
 Procurar utilizar uma escala, onde a leitura da medida efetuada seja o mais 
próximo possível do meio da mesma. 
 Ajustá-lo sempre no zero, para que a leitura seja correta (ajuste feito com 
ausência de corrente); 
 Evitar choques mecânicos com o aparelho; 
 Não mudar a posição de utilização do multímetro, evitando assim leituras 
incorretas; 
 Obedecer à polaridade do aparelho, se o mesmo for polarizado. O pólo 
positivo (+) do amperímetro ligado ao pólo positivo da fonte e o pólo 
negativo ( -) ao pólo negativo do circuito. 
 
CH atribuída: 4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELETRICIDADE APLICADA - CCE1028 
Título 
CIRCUITO SÉRIE 
Objetivo 
Complementar o aprendizado de circuito elétrico com os componentes conectados em 
série e divisor de tensão. 
 
Competências / Habilidades 
Desenvolver a habilidade de calcular um circuito série. 
 
Desenvolvimento 
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 80 V e a corrente que circula no circuito seja 
um valor entre 2 mA e 4 mA. 
Os valores dos resistores devem ser múltiplos de qualquer um dos seguintes 
valores a seguir: 1; 1,2; 1,5; 1,8; 2,4; 2,7; 3,3; 4,7; 6,8; 8,2. 
Exemplo: Um resistor pode ter 1,5Ω ou pode ter 15Ω. 
Atribuir o valor a cada fonte de tensão E1 e E2. 
Atribuir o valor a cada resistor R1, R2, R3, e R4. 
 
Resposta: 
 
 
 
Et= E1 + E2 = 80V 
 
Rt= R1 + R2 + R3 + R4 
 
Et = Rt * i 
 
 
Rt=Et/i 
Rt=80V/2 mA 
Rt=40KΩ 
 
 
Rt=Et/i 
Rt=80V/3mA 
Rt=26,67KΩ 
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 o de 35 KΩ. 
 
 
Onde: 
E1 = 25V 
E2 = 55V 
(soma das duas fontes deve ser 80V) 
 
R1 = 9KΩ (Múltiplo de 1,8); 
R2 = 6KΩ (Múltiplo de 5); 
R3 = 12KΩ (Múltiplo de 1,2); 
R4= 8KΩ (Múltiplode 1) 
(Soma das 4 resistências vale 35 KΩ o valor escolhido) 
 
Et = Rt * i ; I= Et / Rt 
 
 
I= 80/35 
I= 2,28mA 
(atende, a corrente que circula no circuito seja um valor entre 2 mA e 4 mA) 
 
CH atribuída: 4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELETRICIDADE APLICADA - CCE1028 
 
Título 
LEI DE OHM 
Objetivo 
Construir e obter informações do gráfico que representa a Lei de Ohm. 
 
Competências / Habilidades 
Desenvolver a habilidade de trabalhar com gráficos. 
Definir através de um gráfico da lei de ohm, o valor de resistência em função das 
variações da corrente e da tensão. 
 
Desenvolvimento 
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 0mA 2,94mA 5,88mA 8,82mA 11,77mA 14,71mA 17,65mA 
 
 
Construa um gráfico V x (I) com os dados da tabela acima e a partir do gráfico 
determine o valor da resistência R. 
 
 
 
 
 
 
Resposta: 
 
Para determinar R, escolhi um ∆X e um ∆Y arbitrários, que correspondem, 
respectivamente a ∆I e ∆V . 
 
R= ∆V / ∆I = (12 – 0 / 17,65 - 0) 
R= 0,68 KΩ 
R= 680 Ω 
 
CH atribuída: 4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Bibliografia: 
 
http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/o-multimetro.htm 
http://www3.fsa.br/eletronica/carlos.viana/eletricidade/listas/formularios/resistividade_cond
utividade_cb_10032008.pdf 
https://www.youtube.com/watch?v=d-Ov9jPMwZI 
https://www.youtube.com/watch?v=BcVCMxTJBts