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UNIVERSIDADE DE MOGI DAS CRUZES BRUNA TOYAMA 12171100318 EDUARDA SILVA FRANCISCO 12171501186 NATHALIA ALVES RODRIGUES 12171100410 LARISSA LOURENÇO 12171100024 PEDRO HENRIQUE SARAIVA SANTOS 12171100328 RELATÓRIO DE ELETRICIDADE APLICADA São Paulo - SP 2018 2 INTRODUÇÂO As correntes e tensões na maioria dos circuitos não são estacionárias, possuindo uma variação com o tempo. Quando uma tensão senoidal é ligada aos terminais de uma resistência de carga, a corrente também é uma onda senoidal. Nos circuitos de corrente alternada, a razão tensão/corrente não depende apenas das resistências elétricas do mesmo, e por esse motivo, essa razão entre tensão e corrente no circuito de corrente alternada recebe o nome de Impedância. A impedância de um circuito é composta por três componentes: • ZR: componente resistiva da impedância ou simplesmente resistência (R); • ZC: componente capacitiva da impedância ou reatância capacitiva (XC); • ZL: componente indutiva da impedância ou reatância indutiva (XL). Além da impedância, outra grandeza importante nos circuitos de corrente alternada é a frequência das tensões e correntes do circuito. A frequência linear é medida em Hertz (Hz) e é o número de ciclos que ocorrem em 1 segundo. 1 Hertz = 1 ciclo/segundo. Seu símbolo é usualmente f. A frequência angular é medida em rad/s e é igual a taxa de variação da fase da corrente. Seu símbolo é normalmente ω. Circuito Capacitivo Quando se aplica uma tensão alternada a um capacitor com capacitância C, a carga das placas varia com a variação da tensão, formando assim uma corrente alternada no circuito. Circuito Indutivo Um indutor é um elemento de circuito constituído por um arranjo de espiras com a forma de um "tubo". Quando passamos uma corrente por uma espira, esta corrente dará origem à um campo magnético no interior desta espira, perpendicular à corrente. Se arranjamos várias espiras para formar um "tubo", ou seja, um solenoide, o campo magnético estará no interior deste solenoide. Resistores em corrente alternada Em circuitos lineares, como o nome diz, as voltagens e correntes se relacionam de forma linear. É o que ocorre no caso dos resistores, e a lei que relaciona corrente e voltagem é a Lei de Ohm. Nos resistores a corrente é proporcional à voltagem aplicada e a constante de proporcionalidade é chamada de resistência. OBJETIVOS O objetivo deste relatório é aplicar a lei de Ohm, para encontrar resistência, corrente e tensão, totais ou individuais e identificar uma onda senoidal utilizando materiais como osciloscópio, protoboard e outros, depois de todos os cálculos, medições, ver a porcentagem de erro e obter a onda senoidal. 3 MATERIAIS UTILIZADOS - Resistores; - Multímetro digital; - Protoboard; - Osciloscópio; - Fonte de alimentação (Gerador de funções Vpp= 6V); PROCEDIMENTOS Escolhe-se os resistores, anota-se suas cores e números de acordo com a tabela e deve-se fazer os cálculos de conforme os dados e fórmulas informados, após, é necessário conectar os resistores na placa de protoboard, em seguida, ajustou- se a tensão da fonte para 6 V, e verificamos com o multímetro digital, e tendo a forma de onda sendo senoidal. Logo após, com o auxílio do osciloscópio, conferiu-se e aferiu-se tal valor; além disso, ele foi programado para medir a tensão pico a pico nos canais 1 e 2, a frequência do canal 2 e a diferença de fase do canal 2 tendo como referência o primeiro canal. RESULTADOS E DISCUSSÕES De acordo com a tabela de cores para resistores temos: As colunas que possuem valores com porcentagem indicam os valores de tolerância dos resistores. Os demais valores indicam o valor da resistência. A primeira cor indica o primeiro número e a segunda por ordem. O terceiro valor, no caso a terceira cor, vai indicar a quantidade de zeros existentes no valor de resistência. Utilizando a tabela e analisando as cores dos resistores utilizados obtivemos os valores a seguir: Cores - Prata 10% Dourado 5% Preto 0 Marrom 1 Vermelho 2 Laranja 3 Amarelo 4 Verde 5 Azul 6 Violeta 7 Cinza 8 Branco 9 4 Resistor 1 – Vermelho – Branco – Marrom – Dourado 1º digito = 2 2º digito = 9 Indicador da quantidade de zeros = 1 Tolerância = 5% 290 Ω ± 14.50 Ω Resistor 2 – Verde – Azul – Preto – Dourado 1º digito = 5 2º digito = 6 Indicador de quantidade de zeros = 0 Tolerância = 5% 56 Ω ± 2.8 Ω Resistor 3 – Verde – Azul – Marrom – Dourado 1º digito = 5 2º digito = 6 Indicador de quantidade de zeros = 1 Tolerância = 5% 560 Ω ± 28 Ω Resistores Resistência Calculada Resistência Medida Erro (%) R1 290 239 17.6% R2 56 56 0% R3 560 461 17.7% Neste caso foi obtido uma grande margem de erro devido ao manuseio incorreto do equipamento, fazendo com que fossem encontrados valores diferentes dos valores que foram esperados. Este erro pode ser justificado por um manuseio incorreto dos equipamentos de medição ou algum erro de observação. Resistência medida entre os pontos A e B, utilizando circuito em série: Resistência AB calculada = 960 Ω 5 R total: 290+56+560 = 960 Ω Resistência AB medida: 755 Ω Porcentagem de Erro = 16.7% 𝐸(%) = 960 − 755 960 𝑋 100 = 16,7(%) Dados coletados a partir da utilização do Multímetro e do Osciloscópio: A partir do osciloscópio foi possível a visualização da senóide e foi obtida as seguintes informações: Pico a Pico: 5,8V Vmáx = ହ,଼ √ଶ = 4,101 Corrente total, medida e calculada: Para obter os valores que estão na coluna dos calculados, utilizamos a lei de Ohm. U = R.I Como temos corrente constante para circuitos em série bastou que fosse medida uma vez. A tensão foi medida para cada resistor. Após todos os cálculos e medições, foi possível o cálculo da porcentagem de erro, mostrando se o experimento é, de fato, confiável. CONCLUSÃO Mesmo realizando o experimento como indicado podemos sofrer do erro aleatório, que pode trazer a maioria dos valores dentro da margem aceitável de erro e um erro ou outro muito fora da margem, que provavelmente foi um erro humano de manuseio do equipamento ou de observação. Conclui-se que o valor calculado se aproxima bastante do real quando calculado corretamente e desconsiderando possíveis erros. No caso do experimento em questão, não foi encontrado nenhum erro acima do esperado, apesar de divergirem os valores, nenhum deles sofreu uma grande alteração. Partindo desta experiencia a definir sinais elétricos de acordo com a - Osciloscópio (V) - VAB VAB VR1 VR2 VR3 Medidor 5.8 1.99V 0,630V 0,145V 1,22V Calculado - 2,1213V 0,678V 0,131V 1,310V Multimetro (V) Corrente Medida 2,47x Corrente Calculada 2,34x Corrente (A) 10ିଷ 10ିଷ 6 entrada, são ondas para determinação de um sinal ondulatório, conhecendo o funcionamento de um osciloscópio, assim medindo tensões, período e frequência, ampliando conhecimentos de comportamento de corrente elétrica, assim visualizando amplitude e comprimento da onda em relação ao gerador de sinal. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS - BOYLESTAD, Robert L. Introdução a Análise de circuitos 10ed. São Paulo Pearson, 2011; - IRWIN, J. David; NELMS, R. Mark. Análise Básica de Circuitos para Engenharia. 10. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2013; - SANTOS, P.C. Eletricidade, Teoria e Exercícios 1ºED. São Paulo: Catálise, 1995; -SANTOS, Marco Aurélio da Silva. "Corrente Alternada"; Brasil Escola. Disponível em <https://brasilescola.uol.com.br/fisica/corrente-alternada.htm>. Acesso em 22 de setembro de 2018.
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