Relatório da Prática 3 – O Voltímetro e o Amperímetro

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ
ENGENHARIA MECÂNICA
CIRCUITOS ELETRO-ELETRÔNICOS APLICADOS – CCE0205
PROF. WASHINGTON BOMFIM
	
Relatório da Prática 3 – O Voltímetro e o Amperímetro
Realizada em 25/08/2017 e 01/09/17
	
	Turma xxxxx
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Resumo – Este documento tem o objetivo de apresentar os instrumentos de medição de determinadas grandezas, explicando seu funcionamento e modo de utilização. Através da prática, onde medimos a voltagem e amperagem em alguns circuitos, foi possível exemplificar de forma simples e satisfatória a correta utilização do instrumento de medição, com os valores obtidos em comparação aos cálculos teóricos.
Palavras-chave – Amperímetro, multímetro, voltímetro. 
Introdução
Quando analisamos um circuito elétrico, eletrônico ou eletroeletrônico, podemos obter através de cálculos matemáticos o valor de algumas grandezas, como a voltagem, corrente, resistência e potência. Contudo, em situações especificas precisamos medir esses valores em meio ao funcionamento de um determinado circuito, e para isso, existem medidores específicos. Falaremos sobre o Voltímetro e o Amperímetro.
Voltímetro
É um instrumento de medida da amplitude da tensão eléctrica. Utiliza duas pontas de prova de acesso ao exterior (Figura 1), através das quais se pode medir a tensão aos terminais de uma fonte de tensão constante, entre dois quaisquer pontos de um circuito eléctrico, ou ainda entre um qualquer ponto e a referência.
A ligação de um voltímetro ao circuito é de tipo paralelo. O mesmo é dizer que durante a medição o instrumento constitui um caminho paralelo ao elemento ou circuito a diagnosticar. No entanto, um voltímetro ideal procede à medição da tensão sem absorver qualquer corrente eléctrica (apresenta, por isso, uma resistência eléctrica de entrada infinita), característica que garante a não interferência do aparelho no funcionamento do circuito.
No passado, todos os voltímetros eram de tipo analógico. Nos aparelhos deste tipo, a amplitude da tensão é indicada através da posição de um ponteiro sobre uma escala graduada, cuja seleção condiz com a amplitude prevista para a tensão. Atualmente existe uma grande variedade de voltímetros analógicos e digitais, sendo em geral uma das múltiplas funções disponibilizadas pelo multímetro. [1]
Figura 1 – Voltímetro
Figura 2 - Voltímetro Ideal e não Ideal
Amperímetro
É um instrumento de medida da amplitude da corrente eléctrica. Como se indica na Figura 3, e ao contrário do processo de medição da tensão, a medição de uma corrente eléctrica obriga a que o instrumento seja percorrido pela grandeza a diagnosticar. Um amperímetro ideal caracteriza-se pela capacidade de medir a corrente sem incorrer em qualquer queda de tensão entre os seus dois terminais e para tal sua resistência interna deverá ser a menor possível. [2]
Figura 3 – Amperímetro
Figura 4 - Amperímetro não Ideal e Ideal
MATERIAIS E MÉTODOS
Para esta prática foram utilizados os seguintes materiais:
- Fonte regulável;
- Protoboard;
- Multímetro;
- Resistores.
Para todos os circuitos a fonte regulável foi ajustada para 10v.
O Protoboard foi utilizado para montar os circuitos indicados. Após a montagem do primeiro circuito, de acordo com a Figura 5, medimos as tensões nos resistores R12 e R17 com auxílio do multímetro. E anotamos os valores encontrados na Tabela I.
Figura 5 - Circuito I
Em seguida acrescentamos no circuito I o resistor R20, conforme a Figura 6, e medimos as tensões nos resistores R12, R17 e R20. Os valores encontrados foram anotados na Tabela II.
Figura 6 - Circuito II
Para medir a corrente contínua montamos um circuito de acordo com a Figura 7, após anotamos os valores obtidos nos pontos A, B, C e D na Tabela III.
Figura 7 - Circuito III
Após identificarmos os valores com o multímetro, utilizamos as formulas abaixo para obter o desvio percentual.
Lei de Ohm
 								(1)
Onde:
		V – Tensão [ V ]
		R – Resistencia [ ]
		I – Corrente [ I ]
Desvio percentual
 (2)
Onde:
X% – Desvio percentual do resistor 
 Vn – Valor nominal
 Vm – Valor medido
Com os valores obtidos construímos a Tabela IV, com os desvios obtidos. 
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Com as montagens dos circuitos, os cálculos dos valores teóricos e medições realizadas, podemos montar as tabelas abaixo:
Tabela I - Circuito I
Tabela II - Circuito II
Tabela III - Circuito III
Tabela IV - Desvios Percentuais
Em comparação dos valores nominais aoS valores medidos, podemos dizer que as medidas realizadas estão dentro da tolerância, pois os cálculos de seus desvios apresentaram um percentual ligeiramente baixo, conforme demonstrado na tabela IV. 
Questionário:
Como de mede a corrente em um circuito?
Resp.: Para medir a corrente, o amperímetro deverá ser conectado em série com o circuito. 
O ponto onde se intercala o amperímetro influi na medida da corrente em um circuito série? Por quê?
Resp.: Não, pois a corrente se mantém constante em um circuito série.
O que acontece com a corrente se aumentarmos o número dos resistores em um circuito série? Por quê?
Resp.: A corrente irá diminuir, pois quanto maior o valor ôhmico do resistor menor será a corrente que passa por ele.
A resistência interna de um medidor de corrente deve ser alta ou baixa? Por quê?
Resp.: Deverá ser a menor possível para que não ocorra queda de tensão. Assim evitando divergências no valor medido.
Como se procede para medir tensão entre dois pontos de um circuito?
Resp.: Para medir tensão, o voltímetro deverá ser conectado em paralelo aos pontos que deseja medir.
O que acontece se invertermos a polaridade do voltímetro na medida de uma tensão contínua?
Resp.: Se o voltímetro for analógico, o ponteiro se manterá parado e não apresentará leitura. Caso for um voltímetro digital, aparecerá um sinal negativo (-) na frente do valor medido.
Na figura 5, qual é a relação entre a tensão total e as tensões nos resistores R12 e R17?
Resp.: A tensão total é o somatório das tensões R12 e R17.
Na figura 7, qual é a relação entre as correntes no ponto A e no ponto D? Justifique.
Resp.: Em ambos os pontos a corrente será a mesma. Por ser um circuito misto, temos uma parte do circuito com componentes em série e outra parte com componentes em paralelo. O ponto A está na parte em série do circuito, onde a corrente se mantém constante, ou seja, será a total. Já o ponto D, esta após a passagem por todos os componentes do circuito, sendo assim, demonstrará o valor total de corrente.
Na figura 7, qual é a relação entre as correntes no ponto A e nos pontos B e C? Justifique.
Resp.: Nesses pontos a corrente medida será divergente. O ponto A, por ser uma parte do circuito em paralelo, mede-se a correte total (constante). Já nos pontos B e C, mede-se correntes parciais de acordo com seus devidos resistores.
Indique no circuito a seguir (figura 8), a polaridade correta de cada medidor.
Figura 8
Resp.: Polaridades indicadas na própria na própria figura 8.
Assinale no esquema a seguir (figura 9), onde devemos interromper para medirmos a corrente que passa pelo conjunto R3 e R4.
Figura 9
Resp.: Pontos A e B, indicados na própria figura 9.
De quais resistores o amperímetro esquematizado na figura 9, mede a corrente?
Resp.: De todos os resistores.
Conclusões
Após a montagem e visualização dos circuitos, a realização dos cálculos e medições, podemos entender de forma clara e simples o funcionamento da corrente e da tensão em um circuito. Que contribuíram no aprendizado da correta utilização do multímetro.
E assim conseguimos visualizar e entender a influência que cada componente ou tipo de ligação poderá influenciar no resultado final de um circuito.
Referências Bibliográficas
Universidade Federal do Rio Grande do Sul –Sebenta Multimédia. Disponível em: http://www.ufrgs.br/eng04030/Aulas/teoria/capa.htm
Info Escola– Voltímetro e Amperímetro. Disponível em: http://www.infoescola.com/eletricidade/voltimetro-e-amperimetro/