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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS Rodrigo Mansur Duarte Belo Horizonte, 2014 Rodrigo Mansur Duarte Física Experimental III: Relatório do Trabalho Prático VII Belo Horizonte, 2014 Relatório referente à aula de sábado, dia 05/04/2014, sobre a Força Eletromotriz (FEM), na disciplina de Física Experimental III, no curso de Engenharia Elétrica, na Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais Professor: Euzimar Marcelo Leite RESUMO É chamada de força eletromotriz (f.e.m.) a propriedade que qualquer dispositivo, especialmente geradores, tem de produzir corrente elétrica em um circuito. Trata-se de uma grandeza escalar cuja unidade é o volt(joule/Coulomb), designando a tensão existente nos terminais de uma bateria ou gerador elétrico, antes da ligação de qualquer carga. Desse modo, conhecendo a f.e.m. de um gerador podemos calcular a energia que ele fornece ao circuito durante certo tempo. Em geral a força eletromotriz é representada pelas iniciais f.e.m. ou pela letra E (ou e); que é o trabalho por unidade de carga que a fonte realiza para transferir cargas do terminal de baixo potencial para o terminal de alto potencial. SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO.....................................................................................1 2. DESENVOLVIMENTO.........................................................................2 2.1 OBJETIVO GERAL..........................................................................2 2.2 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL...............................................2 2.3 RESULTADOS................................................................................2 3. CONCLUSÃO......................................................................................3 1 INTRODUÇÃO Uma fonte de tensão ideal, por definição, é aquela que não apresenta nenhuma resistência ao movimento das cargas de um terminal para o outro. A diferença de potencial entre os terminais de uma fonte ideal é sempre igual a força eletromotriz da fonte. Assim, por exemplo, uma bateria ideal com uma força eletromotriz de xV mantém uma diferença de xV entre os terminais. Fontes de força eletromotriz (f.e.m) são caracterizadas pela curva de regulação, que relaciona a variação da tensão fornecida em função da corrente no circuito. A regulação é dada pela expressão: r = x 100% onde é a tensão da fonte sem nenhum carga resistiva (em aberto) e V a tensão fornecida no ponto onde se deseja calcular a regulação. Quando utilizamos uma pilha num circuito, a energia química da pilha é transformada em energia elétrica. Durante o processo, a pilha fica aquecida, o que significa que nem toda sua energia química foi transformada em elétrica, pois houve dissipação por efeito Joule. 2 2. DESENVOLVIMENTO 2.1 – Objetivo Geral Determinar a variação da tensão fornecida por diferentes fontes de tensão contínua em função da carga (resistência) no circuito. A resistência interna das fontes será determinada e sua influência na tensão analisada. 2.2 – Procedimento Foi colocado uma fonte de tensão em série com um resistor, o qual fará papel da resistência interna da fonte e com um potenciômetro. 2.3 – Resultados. Com base na variação da resistência, pôde-se medir: 100 mm 200 mm 300 mm 400 mm 500 mm 600 mm 700 mm 800 mm 900 mm i (mA) 69 mA 72 mA 76 mA 81 mA 85 mA 90 mA 96 mA 102 mA 110 mA v (V) 1.35 V 1.34 V 1.33 V 1.32 V 1.31 V 1.30 V 1.30 V 1.30 V 1.30 V 3 CONCLUSÃO A propriedade que qualquer dispositivo tem de produzir corrente elétrica num circuito é chamada de força eletromotriz. Ao analisar diferentes tipos de fontes, concluímos que a tensão no circuito pode ou não influenciar a produção dessa corrente elétrica. No caso da pilha e da fonte comercial, a variação de tensão influi diretamente para a produção de corrente elétrica, já para uma fonte estabilizada, independente da tensão a corrente elétrica será produzida da mesma maneira.
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