Relatório_Exp1 Medida de Corrente

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UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA - INSTITUTO DE FÍSICA 
DEPTO. DE FÍSICA - FÍSICA GERAL & EXPERIMENTAL III 
MEDIDA DE CORRENTE E DIFERENÇA DE POTENCIAL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. OBJETIVOS 
 
Mostrar os princípios básicos da instrumentação de medidas de corrente e potencial, 
comparando a eficiência desses instrumentos de medida com as medições indiretas com base 
nos dados experimentais. 
 
 
2. INTRODUÇÃO 
2.1 Diferença de Potencial 
Para deslocar uma carga elétrica entre dois pontos em uma região onde atua um campo 
elétrico é necessário que se realize um trabalho para vencer a força exercida pelo campo sobre 
a carga. A existência de uma diferença de potencial entre dois pontos, em um meio condutor, 
tende a provocar o aparecimento de uma corrente elétrica. 
 
2.2 Corrente elétrica 
É o fluxo ordenado de partículas portadoras de carga elétrica. A corrente depende da 
natureza do meio material e de suas propriedades físicas. 
 
2.3 Resistência elétrica 
É a capacidade de um corpo qualquer se opor à passagem de corrente elétrica, quando 
existe uma diferença de potencial aplicada. A Lei de Ohm é im dos mecanismos utilizados para 
o cálculo da resistência elétrica. 
 
 
2.4 Aparelhos de medida 
2.4.1 Amperímetro 
O amperímetro é um instrumento utilizado para fazer a medida da intensidade no fluxo da 
corrente elétrica que passa através da sessão transversal de um condutor, é construído a partir 
de um galvanômetro devidamente adaptado e com uma escala conveniente. 
 
2.4.2 Voltímetro 
Relatório apresentado à disciplina FIS123, como uma das avaliações do semestre 2014.1. 
Docente: Prof. Alberto São Paulo 
 
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 Um aparelho que realiza medições de tensão elétrica em um circuito. A unidade 
apresentada geralmente é o volt. Na verdade assim como o amperímetro o voltímetro é um 
galvanômetro adaptado para medir tensão. 
 
2.4.3 Galvanômetro 
 O Galvanômetro é um instrumento que pode medir correntes elétricas de baixa 
intensidade, ou a diferença de potencial elétrico entre dois pontos. Para medir correntes 
maiores, na faixa dos miliamperes ou do Ampère, a utilização direta do galvanômetro é 
considerada inadequada, pois a excessiva corrente superaqueceria os fios da bobina móvel, 
derretendo-os. Por essa razão, para tais medidas o amperímetro (embora seja menos preciso) 
é o aparelho mais utilizado. 
 
 
3. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 
 
3.1 Materiais utilizados 
 Fonte de tensão (Vo) 
 Década de resistores (R) e (Rp) 
 Amperímetro com fundo de escala de 10mA 
 Chave liga-desliga (K) 
 
3.2 Medida de corrente inferior ao fundo de escala 
Para a I parte do experimento, na qual medimos correntes inferiores a 10mA, 
primeiramente montamos o circuito como descrito na figura a seguir: 
 
Determinamos utilizando, a Lei de Ohm a 
resistência, mínima calculada. Esta resistência 
implica na maior corrente que pode ser lida pelo 
amperímetro (fundo de escala). A importância de 
calcular esta resistência também se deve ao fato 
de não ultrapassar o valor máximo de corrente 
que o amperímetro suporta sem danificá-lo. 
Calculamos também o valor da resistência máxima calculada (Rmax), utilizando no caso 
o menor valor indicado na escala do amperímetro (1 mA). Ajustamos o valor da resistência 
mínima calculada e anotou-se o valor da corrente medida. Como o valor medido 
anteriormente foi menor que 10 mA, ajustamos a década de resistores para uma resistência 
que desse uma leitura de 10 mA no amperímetro. Tal resistência é a mínima experimental 
(Rmin). 
A partir da resistência mínima experimental, inclusive, ajustamos na década quinze 
valores entre esta e a resistência máxima calculada, medindo as correntes e anotando 
esses valores. 
 
 
3.3 Determinação da Resistência Interna do Amperímetro 
 
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No circuito utilizado para esta etapa do experimento, o amperímetro (figura abaixo e ao 
lado) é ligado em paralelo com a resistência Rp, que serve para evitar que excesso de 
corrente atravesse o amperímetro. 
Colocamos na década de resistências (R) o valor da resistência mínima calculada. Na 
década de resistências Rp o valor zero, ligamos a 
chave e observamos que o amperímetro não indicou 
corrente. Aumentamos a resistência Rp de 1 em 1 Ω 
até obter uma corrente de 5 mA. Com base nestes 
dados determinamos a resistência Ra do 
amperímetro. 
 
3.4 Transformação da faixa de medida do amperímetro 
3.4.1 Duplicação do fundo de escala 
Calculamos o valor da resistência R para fazer a corrente I do circuito atingir 20 mA. 
Como já conhecíamos todas as outras resistências envolvidas no circuito, calculamos o 
valor exato da associação. Ajustamos na década os valores calculados, ligou-se a chave e 
registramos em uma tabela o valor de R e de I medido; sem alterar a resistência Rp, 
duplicamos a resistência R até um total de cinco medidas. 
 
3.4.2 Quadruplicação do fundo de escala 
Repetimos o procedimento anterior para obter um aparelho capaz de medir quatro 
vezes o fundo de escala do amperímetro original. Ajustamos as décadas para os valores 
calculados ligou-se a chave, construiu-se uma nova tabela com os valores, mantendo-se o 
valor de Rp calculado para este item, constante. Duplicamos a resistência R até totalizar 
cinco medidas. 
 
 
3.5 Transformação de um Amperímetro em Voltímetro 
Para esta etapa do experimento, montamos o circuito abaixo: 
 
3.5.1 Voltímetro com fundo de escala 5V 
Calculamos o valor de R para o voltímetro com fundo de escala 5 V. 
Ajustamos na década este valor, ligou-se a chave, e anotamos a corrente lida no 
amperímetro. Anotamos o valor da tensão correspondente e o desvio na leitura desta 
tensão. 
3.5.2 Voltímetro com fundo de escala 10V 
Calculamos a resistência R necessária para transformar o amperímetro num 
Voltímetro de 10 V e comparamos o valor anterior de R. Colocamos na década este 
valor. Medimos com o auxilio do voltímetro a diferença de potencial de 1, 2, 3, 4 e 5, 
elementos de uma bateria alcalina alternativa. 
 
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4. RESULTADOS 
 
4.1 Medida de corrente inferior ao fundo de escala 
Utilizando os dados de tensão fornecida pela fonte (U= 3,8 V), podemos calcular os valores 
de corrente esperados para estes valores de resistência, e consequentemente o desvio 
avaliado entre a corrente medida no amperímetro e a corrente ideal. 
 Resistência (Ω) Corrente Exp.(mA) Corrente Cal.(mA) ∂I (mA) 
1 365 (Mín. Exp.) 10,0 10,4 0,4 
2 380 (Mín. Cal.) 9,7 10,0 0,3 
3 836 4,2 4,55 0,35 
4 1064 3,2 3,57 0,37 
5 1292 2,7 2,94 0,24 
6 1520 2,1 2,50 0,4 
78 1748 1,9 2,17 0,27 
9 1976 1,6 1,92 0,32 
10 2204 1,5 1,72 0,22 
11 2432 1,3 1,56 0,26 
12 2660 1,2 1,43 0,43 
13 2888 1,1 1,32 0,22 
14 3116 1,0 1,22 0,22 
15 3344 1,0 1,14 0,14 
16 3572 0,9 1,06 0,16 
17 3800 0,8 1 0,2 
TABELA 1 
Os valores encontrados experimentalmente foram inferiores aos valores que de corrente 
pressupostos pela Lei de Ohm. Essa diferença entre os valores de corrente ocorre devido à 
resistência interna do amperímetro que num sistema real (como no experimento) influencia a 
corrente, de forma a diminuir a sua intensidade. 
A diferença entre os valores de Resistência Mínima calculada e experimental se deve à 
existência de resistência no Amperímetro compensada pela dessemelhança onde RCalculada (que 
é a resistência total do sistema) = RExperimental + RAmperímetro. 
 
4.2 Determinação da Resistência Interna do Amperímetro 
Desvio avaliado amperímetro (L.E.I.) → Da = 0,1mA (na escala de 10mA) 
 
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Utilizamos nesse item a resistência mínima calculada e nãoa resistência experimental, 
porque é necessário que a corrente de intensidade 10mA seja a corrente total a passar na 
Década, sendo posteriormente divida entre a associação em paralelo de Ramp e Rp. Rfixa: 380Ω 
 
 
 
 
TABELA 2 
Cálculo de Ra por fórmula e desvio: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cálculo da corrente: 
 
 
 
 → → 
 
O valor encontrado foi uma boa aproximação, porque a diferença entre a Corrente Ideal 
(I=10mA) e a Corrente que passa pelo resistor foi de 0,14mA. 
 
4.3 Transformação da faixa de medida do amperímetro 
Para os cálculos de corrente apresentados abaixo utilizamos a Tensão de 3,8 V, fornecida 
pela fonte. 
 R (Ω) Corrente Exp.(mA) Corrente Cal.(mA) ∂I 
 Esc. 2x 185 20 20,5 0,5 
Rp= 185Ω 370 10 10,3 0,3 
 740 5 5,1 0,1 
 1480 2,4 2,6 0,2 
 2960 1,2 1,3 0,1 
Esc. 4x 92 36 41,3 5,3 
IRp = 75 * I 368 8,8 10,3 1,5 
IAmp = 25%* I 1472 2,4 2,6 0,2 
 Rp(Ω) I (mA) 
1 0 0,2 
2 1 0,9 
3 2 1,7 
4 3 2,4 
5 11 4,9 
 
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Rp = 92Ω 5888 0,8 0,6 0,2 
 23552 0,14 0,16 0,02 
TABELA 3: 
Os valores teóricos são maiores ou menores que os experimentais? Por quê ? Qual o 
desvio avaliado e a resistência interna do seu novo medidor para cada uma das ampliações do 
fundo de escala? O desvio relativo muda? 
 
4.4 Transformação de Voltímetro 
Desvio avaliado: ∂U= 0,1 V 
Escala 10A – 5V: Rd= 489Ω; U= 3,9V; Rinterna Volt.= 99 
Escala 10A – 10V: Rd = 989Ω; 
Resistência fixa da década: R= 989 Ω 
Elemento de Bat. U + ΔU (V) Rinterna Volt.(Ω) 
1 1,2 ± 0,1 869 
2 2,4 ± 0,1 749 
3 3,6 ± 0,1 629 
4 5,0 ± 0,1 489 
5 6,2 ± 0,1 369 
TABELA 4: 
 
 
5. CONCLUSÃO 
 
 A partir do que foi observado no experimento e com base na alise dos dados recolhidos 
podemos afirmar que importância da realização deste experimento foi deve-se principalmente a 
medição de Grandezas Fundamentais em um Circuito, como Corrente e Diferença de potencial. 
Este experimento também possibilitou a melhor compreensão sobre os mecanismos de 
funcionamento de aparelhos de medida direta como amperímetro e voltímetro, além de sua 
elaboração a partir do galvanômetro. 
 
6. BIBLIOGRAFIA UTILIZADA 
 
 YOUNG AND FREEDMAN 
SEARS E ZEMANSKY. Física II e Física III 
10ª Edição, Addison Wesley, 2003. 
 ROTEIRO DA PRÁTICA. Experiência 1: Medida de corrente e diferença de potencial. 
Departamento de Física do Estado Sólido - Instituto de Física, Universidade Federal da 
Bahia. 2014.