Avaliacao de pesquisa 04 Eletricidade I Divisor de Tensão com carga

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Eletricidade I - CT
Data:16/05/ 2018.
Aluno: Araci Acemar Trindade Cavalheiro 
Avaliação de Pesquisa 04 
NOTA:
	
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.
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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.
Tabela 1: medidas
	E(V)
	IL (mA)
	Id (mA)
	VAC (V)
	RL (&)
	18V
	0
	4,185 mA
	13,813 V
	s/ anotação
	18V
	2
	3,72 mA
	12,277 V
	6,137 kΩ
	18V
	4
	3,254 mA
	10,742 V
	2,684 kΩ
	18V
	6
	2,789 mA
	9,208 V
	1,534 kΩ
	18V
	8
	2,325 mA
	7,674 V
	959,246 Ω
	18V
	10
	1,86 mA
	6,139 V
	613,965 Ω
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.
Id= VAC/R16
Id=13,813/3300 = 4,185 mA
Id=12,277/3300 = 3,72 mA
Id=10,742/3300 = 3,255 mA
Id= 9,208/3300 = 2,79 mA
Id= 7,674/3300 = 2,325 mA
Id= 6,139/3300 = 1,86 mA
VAC= R16*Id
VAC= 3,300* 4,185 = 13,81 V
VAC= 3,300* 3,72 = 12,276 V
VAC= 3,300* 3,255 = 10,741 V
VAC= 3,300* 2,79 = 9,207 V
VAC= 3,300* 2,325 = 7,672 V
VAC= 3,300* 1,86 = 6,138 V
Para calcular RL precisamos calcular VL pois RL = VL / IL
VL= R16/R16+R12 * E – R16*R12/ R16+R12 * IL
VL= R3,3/3,3+1 * 18 – 3,3*1/ 3,3+1 * 2 = 13,814 – 1,535 = 12,279 V
VL= R3,3/3,3+1 * 18 – 3,3*1/ 3,3+1 * 4 = 13,814 – 3,070 = 10,744 V
VL= R3,3/3,3+1 * 18 – 3,3*1/ 3,3+1 * 6 = 13,814 – 4,605 = 9,209 V
VL= R3,3/3,3+1 * 18 – 3,3*1/ 3,3+1 * 8 = 13,814 – 6,139 = 7,675 V
VL= R3,3/3,3+1 * 18 – 3,3*1/ 3,3+1 * 10 = 13,814 – 7,674 = 6,14 V
RL = VL / IL
RL = 12,279 / 2 = 6,139
RL = 10,744 / 4 = 2,686
RL = 9,209 / 6 = 1,535
RL = 7,675 / 8 = 0,959
RL = 6,14 / 10 = 0,614
Tabela 2: cálculos
	E(V)
	IL (mA)
	Id (mA)
	VAC (V)
	RL (&)
	18V
	0
	4,185 mA
	13,81 V
	s/ anotação
	18V
	2
	3,72 mA
	12,276 V
	6,139 kΩ
	18V
	4
	3,255 mA
	10,741 V
	2,686 kΩ
	18V
	6
	2,79 mA
	9,207 V
	1,535 kΩ
	18V
	8
	2,325 mA
	7,672 V
	959 Ω
	18V
	10
	1,86 mA
	6,138 V
	614 Ω
9- Construa o gráfico VL x IL , característica do divisor de tensão, usando os dados da tabela 1.
Utilize para isso papel milimetrado A4. (resposta em folha anexa)
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= 6 kΩ + 4kΩ = 10000 Ohm
IRT = 240/10000 = 0,024 A ou 24mA
IR2= 240/4000 = 0,06 A ou 60mA
I=V/R 0,03=240/R3 R3=240/0,03 = 8 kΩ 
Para que o circuito “puxe” 30mA é preciso utilizar uma resistência de 8 kΩ.
2) Pode uma carga "puxar" 150mA nesse circuito? Por quê?
R: Não, porque o resistor R1 limita a corrente em 0,04 A ou 40mA.
3- Qual o efeito que a corrente de carga (IL) causa sobre a corrente de drenagem (Id)? Justifique.
A corrente de carga IL absorve a carga de RL, onde se encontra a corrente de drenagem Id, alterando assim as relações matemáticas de acordo com as mudanças de IL.
4- O que ocorre com a tensão VAC com a variação da corrente de carga? Por quê?
Elas estão ligadas inversamente, pois quanto maior a corrente de carga IL, menor será a tensão VAC, e quanto menor a corrente de carga IL, maior será a tensão VAC.
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 / IL
RL = 12,276 / 2 = 6,139 KΩ
RL = 10,741 / 4 = 2,686 kΩ
RL = 9,207 / 6 = 1,535 kΩ
6- Como varia a corrente de carga com a variação do valor de RL?
R: Atua inversamente, quando uma aumenta a outro diminui.
7- Determine a leitura do voltímetro no circuito da figura 7, para Sw1 aberta e Sw1 fechada.
(apresentar cálculos)
Cálculos:
R: Sw1 aberta = R1* Id = 1500 * 3,571 = 5365,5 V
Sw1 fechada = R1* Id = 1500 * 1,477 = 2215,5 V
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 = 250 Ohm 	PR1 = 40 W
R2 = 303 Ohm	PR2 = 33 W
R3 = 555 Ohm	PR3 =18 W  
Potência dissipada por LP1= 4,2 W 
Potência dissipada por LP2= 3,01 W
Cálculos:
R=V/It
R1 = 100/0,4 A => R 1 = 250 Ohm 
R2 = 100/(400mA-70mA) => R2 = 100/0,33A => R2 = 303 Ohm
R3 = 100/(400mA-220mA) 20 => R3 = 100/0,18 A => R3 = 555 Ohm 
Potência Lp1 = V Lp1 * ILp1 = 60 * 70 mA = 4,2 W 
Potência Lp2 = V Lp2 * ILp2 = 20 * 150 mA = 3 W
PR 1= P = U² /R = 100²/250 - --- > P = 40 W 
PR 2= P = U² /R = 100²/303 - --- > P = 33 W 
PR 3= P = U² /R = 100²/555 - --- > P = 18 W
Resistência nominal da lâmpada Lp1: 
R = U²/ P = 60²/4,2 --- -> R = 857Ω 
Potência dissipada pela lâmpada Lp1 com 60 V: 
P = U² /R = 60² /857 -- --> P = 4,2 W 
Resistência nominal da lâmpada Lp2: 
R = U²/ P = 20²/3 --- -> R = 133Ω 
Potência dissipada pela lâmpada Lp2 em 20 V: 
P = U² /R = 20² /133 -- --> P = 3,01 W
Avaliação de Pesquisa 04 : Eletricidade I - CT