Avaliação de Pesquisa 04 - Respondida

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Eletricidade I - CT
Data: 29/ 04/ 2018.
Aluno(a): William Richard Everton Pinheiro
NOTA:
Avaliação de Pesquisa 04 
	
INSTRUÇÕES:
Esta Avaliação contém 17(dezessete) questões, totalizando 10 (dez) pontos.
Utilize o Software simulador EWB como módulo de ensaios ETT-1.
Você deve preencher dos dados no Cabeçalho para sua identificação 
Nome / Data de entrega
As respostas devem ser digitadas abaixo de cada pergunta.
Ao terminar grave o arquivo com o nome Avaliação de Pesquisa 04.
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PARTE PRATICA
MATERIAIS NECESSÁRIOS
1- módulo de ensaios ETT-1
1- multímetro analógico ou digital
1- Execute a fiação do circuito da figura 4.
2- A tensão E é uma tensão disponível no módulo de ensaios.
3- Meça a tensão E e anote na tabela 1.
4- Com SW1 aberta, meça e anote na tabela 1 a corrente Id e a tensão VAC. Com Sw1 aberta, teremos
IL = 0.
5- Ligue Sw1 e ajuste P2 para uma corrente de carga ( IL ) de 2mA. Meça Id e VAC e anote na tabela
1.
6- Desligue Sw1 e meça a resistência da carga RL (P2). Anote o valor na tabela 1.
7- Repita os passos 5 e 6 para as correntes de 4mA , 6mA, 8mA e 10mA, completando assim a tabela
1.
4mA
6mA
8mA
10mA
1.86mA
1.534kΩ
613.965Ω
6.139V
18V
18V
18V
959.246Ω
10.742V
2.684kΩ
12.277V
6.137kΩ
18V
18V
18V
7.674V
9.208V
13.813V
2.325mA
2.789mA
3.254mA
3.72mA
4.185mA
8- Utilizando as fórmulas apresentadas nesta experiência, calcule a corrente Id, a tensão VAC e RL ,
anotando esses valores na tabela 2.
Utilize para os cálculos a tensão E medida no módulo de ensaios. Apresente os cálculos.
Avaliação de Pesquisa 04 : Eletricidade I - CT
Id = VAC 13.813
 ¯¯¯¯¯¯¯ = ¯¯¯¯¯¯¯¯¯ = 4,185mA 
 R1 3300
Id = VAC 12.277
 ¯¯¯¯¯¯¯ = ¯¯¯¯¯¯¯¯¯ = 3,720mA
 R1 3300
Id = VAC 10.742
 ¯¯¯¯¯¯¯ = ¯¯¯¯¯¯¯¯¯ = 3,255mA
 R1 3300
Id = VAC 9.208
 ¯¯¯¯¯¯¯ = ¯¯¯¯¯¯¯¯¯ = 2,790mA
 R1 3300
Id = VAC 7.674
 ¯¯¯¯¯¯¯ = ¯¯¯¯¯¯¯¯¯ = 3,325mA
 R1 3300
Id = VAC 6.139
 ¯¯¯¯¯¯¯ = ¯¯¯¯¯¯¯¯¯ = 1,860mA
 R1 3300
VAC = R1 • Id = 3300 • 4.185 = 13.810,5V
VAC = R1 • Id = 3300 • 3.72 = 12.276V
VAC = R1 • Id = 3300 • 3.254 = 10.738,2V
VAC = R1 • Id = 3300 • 2.789 = 9.203,7V
VAC = R1 • Id = 3300 • 2.325 = 7.672,5V
VAC = R1 • Id = 3300 • 1.86 = 6.138
→ Agora para obtermos o valor de RL precisamos encontrar o valor de VL primeiro:
VL = R1 R1 • R2 3300 3300 • 1000
 ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ • E — ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ • IL = ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ • 18 — ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ • 2 =====
 R1 + R2 R1 +R2 3300 + 1000 3300 + 1000
 3300 3.300.000 
= ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ • 18 — ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ • 2 = 13,813 — 1.534,883 = 12.278V
 4300 4300
__________________________________________________________________________________
VL = R1 R1 • R2 3300 3300 • 1000
 ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ • E — ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ • IL = ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ • 18 — ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ • 4 =====
 R1 + R2 R1 +R2 3300 + 1000 3300 + 1000
 3300 3.300.000 
= ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ • 18 — ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ • 4 = 13,813 — 3.069,767 = 10.743V
 4300 4300
__________________________________________________________________________________
VL = R1 R1 • R2 3300 3300 • 1000
 ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ • E — ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ • IL = ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ • 18 — ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ • 6 =====
 R1 + R2 R1 +R2 3300 + 1000 3300 + 1000
 3300 3.300.000 
= ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ • 18 — ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ • 6 = 13,813 — 4.604,651 = 9.208V
 4300 4300
__________________________________________________________________________________
VL = R1 R1 • R2 3300 3300 • 1000
 ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ • E — ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ • IL = ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ • 18 — ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ • 8 =====
 R1 + R2 R1 +R2 3300 + 1000 3300 + 1000
 3300 3.300.000 
= ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ • 18 — ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ • 8 = 13,813 — 6.139,534 = 7.673V
 4300 4300
_________________________________________________________________________________
VL = R1 R1 • R2 3300 3300 • 1000
 ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ • E — ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ • IL = ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ • 18 — ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ • 10 =====
 R1 + R2 R1 +R2 3300 + 1000 3300 + 1000
 3300 3.300.000 
= ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ • 18 — ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ • 10 = 13,813 — 7.674,418 = 6.138V
 4300 4300
________________________________________________________________________________
RL = VL 12.278
 ¯¯¯¯¯¯¯ = ¯¯¯¯¯¯¯¯¯ = 6.139
 IL 2
RL = VL 10.743
 ¯¯¯¯¯¯¯ = ¯¯¯¯¯¯¯¯¯ = 2.685,75
 IL 4
RL = VL 9.208
 ¯¯¯¯¯¯¯ = ¯¯¯¯¯¯¯¯¯ = 1.534,666
 IL 6
RL = VL 7.673
 ¯¯¯¯¯¯¯ = ¯¯¯¯¯¯¯¯¯ = 959,125
 IL 8
RL = VL 6.138
 ¯¯¯¯¯¯¯ = ¯¯¯¯¯¯¯¯¯ = 613,8
 IL 10
 
1.534,666Ω
959,125Ω
s/anotação
2.685,75Ω
6.139Ω
613,8Ω
10.738,2V
13.810,5V
10
8
6
4
2
0
18V
18V
18V
18V
18V
18V
6.138V
7.672,5V
9.203,7V
12.276V
1,860mA
3,325mA
2,790mA
3,255mA
3,720mA
4,185mA
9- Construa o gráfico VL x IL , característica do divisor de tensão, usando os dados da tabela 1.
Utilize para isso papel milimetrado A4.
QUESTÕES:
1) Determine, utilizando o método de resolução gráfica, qual deverá ser o valor do resistor de carga
a ser acrescentado entre os pontos A e B, no circuito da figura 6 para que o mesmo "puxe" uma
corrente de 30mA.
RT= 6000 + 4000 = 10000 Ohm
IRT= 240/10000 = 0,024A ou 24mA
IR2= 0,03 – 0,024 = 0,006A ou 6mA
Us= 0,006 • 4000 = 24V
R3= 24/0,03 = 800 Ohm
2) Pode uma carga "puxar" 150mA nesse circuito? Por quê?
R: Não. Uma carga colocada entre A e B não pode puxar 150mA. Porquê o resistor R1 limita a corrente em 40mA. 
I =240 / 6000 = 0,04 A ou 40mA.
3- Qual o efeito que a corrente de carga (IL) causa sobre a corrente de drenagem (Id)? Justifique.
R: A corrente de carga IL absorve a carga de RL que é correlacionada com VAC, justo onde se encontra a corrente de drenagem Id, alterando assim as relações matematicas de acordo com as mudaças de IL.
4- O que ocorre com a tensão VAC com a variação da corrente de carga? Por quê?
R: Quanto maior a corrente de carga IL, menor será a tensão de VAC, e quanto menor, maior será a tensão.
5- Usando somente o gráfico construído conforme solicitado no passo 9, calcule o valor de RL para
cada valor de corrente listado na tabela 1, ou seja, 2mA, 4mA e 6mA.
R:
RL = VL 12.277
 ¯¯¯¯¯¯¯ = ¯¯¯¯¯¯¯¯¯ = 6.138
 IL 2
RL = VL 10.742
 ¯¯¯¯¯¯¯ = ¯¯¯¯¯¯¯¯¯= 2.685
 IL 4
RL = VL 9.208
 ¯¯¯¯¯¯¯ = ¯¯¯¯¯¯¯¯¯ = 1.534,666
 IL 6
RL = VL 7.674
 ¯¯¯¯¯¯¯ = ¯¯¯¯¯¯¯¯¯ = 959,25
 IL 8
RL = VL 6.139
 ¯¯¯¯¯¯¯ = ¯¯¯¯¯¯¯¯¯ = 613,9 
 IL 10
6- Como varia a corrente de carga com a variação do valor de RL?
R: Quando um aumenta, o outro diminui.
7- Determine a leitura do voltímetro no circuito da figura 7, para Sw1 aberta e Sw1 fechada.
(apresentar cálculos)
5.357V
2.215V
Cálculos:
R: Sw1 aberta = R1 • Id = 1500 • 3.571 = 5.356.500V
 Sw1 fechada = R1 • Id = 1500 • 1.477 = 2.215.500V
 Obs: O Id foi obtido pondo no circuito um amperímetro antes do resistor de 1.5k pelo EWB.
8- Para o circuito da figura 8, calcule os valores de R1, R2 e R3, de tal forma que a corrente na LP1
seja de 70mA e a corrente na LP2 seja de 150mA. Calcule também a potência dissipada pelos
resistores e pelas lâmpadas. (apresentar cálculos)
R1 = 0,1kOhm	PR1 = 100.000W
R2 = 0,121kOhm	PR2 = 82.644W
R3 = 0,111kOhm	PR3 = 90.090W
Potência dissipada por LP1 = 11,668W
Potência dissipada por LP2 = 75,187W
Cálculos:
R1.It=(100-60) => R1 = 40/400mA => R1 = 0,1kOhm
(It-70).R2=(60-20) => R2 = 40/(400-70) => R2 = 0,121kOhm;
(330-150).R3 = 20 => R3 = 20/180 => R3 = 0,111kOhm
Potencia LP1 = VLp1.ILp1 = 60.70mA = 4,2W
Potencia LP2 = VLp2.ILp2 = 20.150mA = 3W.
PR1= P = U²/R = 100²/0,1 ----> P = 100.000W
PR2= P = U²/R = 100²/0,121 ----> P = 82.644W
PR3= P = U²/R = 100²/0,111 ----> P = 90.090W
 Resistência nominal da lâmpada LP1:
P = U.I = U²/R ----> R = U²/P = 60²/4,2 ----> R = 857Ω
Potência dissipada em 100V:
P = U²/R = 100²/857 ----> P = 11,668W
 Resistência nominal da lâmpada LP2:
P = U.I = U²/R ----> R = U²/P = 20²/3 ----> R = 133Ω
Potência dissipada em 100V:
P = U²/R = 100²/133 ----> P = 75,187W