Relatorio 2 eletro pronto

Prévia do material em texto

RESUMO
Realizou-se a montagem de um circuito elétrico no protoboard, utilizando fios elétricos, resistores e uma bateria de tensão contínua. Mediu-se as resistências elétricas e a tensão utilizando um multímetro. Aplicou-se as leis de Kirchhoff e a primeira lei de Ohm, a fim de calcular a corrente elétrica. Os resultados obtidos pelos cálculos utilizando as leis de Kirchhoff e Ohm possuem valores próximos.
INTRODUÇAO 
Os circuitos elétricos são classificados de duas maneiras, segundo Tipler, os circuitos de corrente continua (DC) e circuitos de corrente alternada (DA). Estes circuitos são compostos por alguns elementos, como os resistores, capacitores, geradores e indutores.
Nesse relatório em particular iremos abordar circuitos elétricos aplicando as leis de Kirchhoff. Esta lei contribuiu muito para os cálculos de física, já que é utilizada para o cálculo de corrente em circuitos que não podem ser reduzidos a circuitos simples.
MATERIAIS E METODOS
 Materiais
 - Multímetro;
 - Protoboard;
 - 4 resistores;
 - Fios banana-banana;
 - Fios de cobre;
 Métodos
Inicialmente foi verificado o valor de cada um dos resistores através do multímetro na função ohmímetro. Em seguida, foi utilizado uma protoboard onde foi montado um circuito com uma tensão aplicada de 10V. Posteriormente foi medido a resistência em cada ponto do circuito e a tensão em cada resistor com auxílio do multímetro.
REVISAO DA LITERATURA
 4.1. Corrente elétrica
Intensidade
Segundo Moysés (2012), corrente elétrica é formada através do movimento de elétrons livres, nos quais se deslocam do polo negativo para o positivo. A intensidade é definida como a quantidade de cargas que atravessa uma determinada secção por unidade de tempo, dessa forma i é dado pela seguinte equação (1):
 Eq. 1 
4.2 Lei de Ohm
Segundo Halliday (2012), a Lei de Ohm é a afirmação de que a corrente que atravessa um dispositivo é sempre diretamente proporcional a diferença de potencial aplicada ao dispositivo. Dada pela equação (2): 
 𝑉=𝑅.𝐼 Eq.2
4.3 Circuitos
Circuitos são utilizados para várias finalidades como, a transmissão e distribuição de potência em larga escala indo até os que fazem parte de microcomputadores (MOYSÉS, 2012).
4.4 Tipos de resistores
Segundo Halliday (2012), existem basicamente dois tipos de ligações para resistores, em série e em paralelo.
* Resistores em série: quando dois ou mais resistores estão conectados um ao outro sem a presença de um no essencial;
* Resistores em paralelo: dois ou mais resistores ligados entre sim, porém com a presença de um nó essencial entre eles.
Para o cálculo das resistências equivalentes, utiliza-se a propriedade de resistores em série e em paralelo (HALLIDAY, 2009), dadas pela equação (3) e (4) respectivamente:
 Eq. 3
 Eq. 4
4.5 Leis de Kirchhoff
 Lei dos nós
Segundo Tipler (2009), para aplicar a lei na qual fala que toda corrente que entra é igual a todas correntes que saem, sendo dada pela equação (5):
 ∑𝐼𝑖=0 Eq. 5
Lei das malhas
Há a necessidade também de recorrer à essa lei, dada pela relação que a soma dos potenciais elétricos de todos dispositivos de uma mesma malha é igual a 0 (TIPLER, 2009), dada pela equação (6): 
 ∑𝑉𝑖=0 Eq. 6
4.6 Incertezas
Segundo Vuolo (1996), para se calcular a incerteza da corrente será utilizado o método da propagação das incertezas, dada pela equação (7):
 Eq. 7
Tabela 1: Valores de resistência.
	
	Valor Nominal (kΩ)
	Valor medido (kΩ)
	Resistor 1 (R1)
	100
	100,9
	Resistor 2 (R2)
	1
	0,99
	Resistor 3 (R3)
	510
	507,80
	Resistor 4 (R4)
	5,6
	5,62
Tabela 2: Tensões nos resistores e fonte.
	
	Tensão medida
	Resistor 1 (V1)
	9,86 V
	Resistor 2 (V2)
	97,7 mV
	Resistor 3 (V3)
	96,6 mV
	Resistor 4 (V4)
	1 mV
	Fonte (V)
	9,96 V
Figura 1: Circuito utilizado no experimento
Figura 2: Circuito utilizado na medida de resistência equivalente
FALTA UMA FIGURA AQUI!!!!!
Figura 3:Malhas do circuito utilizado
ANALISE
Utilizando os dados coletados no experimento (tabela (1)), podemos utilizar as equações (3) e (4) para calcular a resistência equivalente no circuito (figura (2)) resultando em: 
𝑅𝑒𝑞=101,89 𝑘Ω
Agora podemos calcular a corrente total do sistema, utilizando a 𝑅𝑒𝑞 e a tensão medida da fonte utilizada, assim obtemos a equação (8):
𝐼𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 97,83 𝜇𝐴 Eq. 8
Usando os dados da tabela (1), pode-se calcular o valor da corrente utilizando as leis de OHM (equação 2) e suas respectivas incertezas utilizando as equações (7) para cada ramo essencial do circuito (figura 1), obtendo (tabela (3)) .
Tabela 3: Corrente e suas incertezas obtidas pela lei de OHM
 6t2
Com o auxílio das leis de Kirchhoff (equação (5) e (6) ), podemos montar um sistema de equações (9) relacionado ao circuito utilizado( figura(1) ).
 Eq. 9 
Resolvendo o sistema (9) acima, obtemos o seguinte resultado (equação (10), (11) e (12) ): 
 𝐼1=97,77 𝜇𝐴 Eq. 10
 𝐼2=97,55 𝜇𝐴 Eq. 11
 𝐼3=0,189 𝜇𝐴 Eq.12
Podemos também calcular as incertezas relacionadas a correntes obtidas pelas leis de Kirchhoff utilizando a equação de propagação de erros (equação (7) ) , obtendo a tabela (4):
Tabela 4: Correntes e suas incertezas obtidas pelas leis de KIRCHHOFF.
	
	Corrente (I)
	Ramo 1
	97,77 ± 𝜇𝐴
	Ramo 2
	97,55 ± 𝜇𝐴
	Ramo 3
	0,189 ± 𝜇𝐴
CONCLUSÃO
Como podemos observar na análise dos dados, calculamos em uma primeira parte a resistência equivalente do circuito, assim podemos perceber que o valor calculado (101,89 ±1,50 𝑘Ω ) se aproxima muito do valor medido no experimento (101,8 𝑘Ω), na segunda parte calculamos os valores de correntes de dois modos diferentes afim de compararmos os valores, como podemos ver nas tabelas (3) e (4) os valores de correntes para as leis de Kirchhoff e lei de Ohm se aproximam bastante.
Referências Bibliográficas
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física: Eletromagnetismo. 9. ed. Rio de Janeiro: LTC, v. 3, 2012.
TIPLER, P.; MOSCA, G. Física para Cientistas e Engenheiros: Eletricidade e Magnetismo, Óptica. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, v. 2, 2009.
MOYSÉS, H. Curso de Física Básica: Eletromagnetismo. 9. ed. São Paulo: Blucher, v. 3, 2012.
VUOLO, J. H.; Fundamentos da Teoria de Erros. 2. ed. São Paulo: Edgard Blucher, 1996.