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1 UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO (UPE) ESCOLA POLITÉCNICA DE PERNAMBUCO (POLI) DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA (DEE) Disciplina: Medidas Elétricas Período: 2º semestre de 2018 Professor: Carlos Frederico Diniz Data de entrega: 16/09/2018 Medições Práticas de Tensão e corrente Antônio Eugênio Barcelos Viana Salgado 1 Resumo Medição é o processo de determinar experimentalmente um valor de magnitude numérico para uma característica que possa ser atribuída a um objeto ou evento, no contexto de um quadro ou referência que permita fazer comparações com outros objetos ou eventos. Melhor descrevendo, medir é comparar quantitativamente uma grandeza física com outra da mesma espécie definida como “padrão”. Quando se fala em medir algo é necessário definir o que medir, com o que medir e como avaliar a medição. Para medições elétricas temos como principais instrumentos utilizados: o medidor de bobina móvel, utilizado para medições de corrente, tensão, resistência e luminosidade. O medidor de ferro móvel, utilizado para medir corrente e tensão. O medidor eletrodinâmico, usado para medir potência ativa e reativa, corrente, potência e fator de potência. Medidor de lâmina vibratórias, utilizado para medir frequência. Os medidores eletrônicos digitais, esse tendo uma enorme quantidade de utilizações. Definiremos alguns conceitos que foram importantes para a realização da prática. Erro é o desvio observado entre o valor medido e o valor verdadeiro, ou aceito como verdadeiro. O erro de medição é o valor medido no instrumento de medição menos o valor real que é o desejado. Os erros grosseiros são causados por inépcia ou distrações do observador, como exemplo, pode ser citado a leitura errada na escala do instrumento. Os erros sistemáticos são erros de magnitude variável, mas de sinal constante. Falha no método empregue ou no instrumento de medida. Os erros aleatórios não obedecem a qualquer lei sistemática, tem magnitude e sinais variáveis, efeito sorte. Como exemplo, você tem duas pessoas realizando uma leitura numa mesma escala podem interpretar valores ligeiramente diferentes. O erro ou desvio é encontrado subtraindo do valor da grandeza obtido através de medição com valor padrão da grandeza obtido através do método de referência construído na prática. A expressão fica da seguinte forma: ∆x= xm- xp ∆x= Erro ou desvio xm= Valor da grandeza obtido através da medida. xp= Valor padrão da grandeza obtido através do método de referência construído na pratica. O ideal seria ter o valor verdadeiro que é um valor real, sem erro. Na falta do valor verdadeiro xv, usar o valor xp como o verdadeiro. A exatidão é o afastamento entre o valor medido e o valor de referência aceito como verdadeiro. A classe de exatidão é o limite de erro, garantido pelo fabricante do instrumento de medição. A precisão vai ser definida como a medida de repetibilidade, o grau de concordância entre medições. O erro de paralaxe é um erro que tem a ver com a ilusão que o leitor tem ao fazer a medição de um instrumento de ponteiro. Utiliza- se para diminuir o erro de paralaxe espelhos no fundo da escala. O índice de classes (IC) é o número que designa a classe de exatidão. É um valor em porcentagem do valor de plena escala de um instrumento. Erro relativo (ep%) é a relação entre o erro absoluto (∆x) e o valor verdadeiro. ep= ∆x xv ou ep%= ∆x xv .100 Na prática xv=xm: ep%= ∆x xm .100 2 Objetivo Separar os instrumentos de medições e confrontar os valores calculados com os valores 2 medidos das grandezas elétricas, verificando desvios (erros) apresentados. 3 Montagens Montagem 1: Foi escolhido um voltímetro de bobina móvel de acordo com a figura 1: Figura 01 Quando é submetido esse voltímetro para a voltagem de 220 v alternada o aparelho não deflexiona o ponteiro. Quando submete o mesmo aparelho para uma voltagem de 12 v continua, o ponteiro deflexiona, que é mostrado na figura 1. Montagem 2: Foi feita a seguinte montagem na bancada do laboratório: Figura 2 Para realizar essa montagem na bancada, foi necessário calcular a resistência necessária para o circuito, o retificador mostrado na parte de baixo da figura 3 transforma 220 Vca em 12 Vcc. Portanto a resistência equivalente é de: Req= V I = 12Vcc 0,25 A = 48Ω que foi arredondado para 50 Ω. A figura 3 mostra a montafem Figura 3 Montagem 3: Foi montado a seguinte imagem para a montagem 3: Figura 4 A bancada fica igual a figura 5: Figura 5 O que foi feito de diferente nesse circuito foi montar o voltímetro em paralelo com o resistor. O Valor medido (Vm) foi de 11,65 Vcc, conforme a figura 6 mostra: Figura 6 Fazendo as contas acharemos para a tensão: ∆𝑣 = ± ICE 100 . 𝐹𝐸=± 1,5 100 . 15= 0.225= 0,23 E%= ∆v 𝑉𝑚 = 0,23 11,65 = 0,0197= 1,97% Vv= Vm ± ∆𝑣 =11,65±0,23 v A figura 7 mostra o valor da corrente encontrada: 3 Figura 7 Fazendo as contas acharemos para a corrente: ∆𝑖 = ± ICE 100 . 𝐹𝐸=± 1,5 100 . 0,3= 0,0045= 0,005 E%= ∆i 𝑖𝑚 = 0,005 0,225 = 0,0222= 2,22% Iv= Im ± ∆𝑖 =0,225±0,005 A Montagem 4: Montar um circuito em CA com valores de tensão = 12 Vca e a resistência de carga composta por resistores. Foi achado os valores para essa montagem: Figura 8 Usando o valor de 11,61 v e pegando os valores do manual, conforme figura 9: Vamos utilizar p%=0,8%; m=5 e D=0,01 ∆𝑣 = ±(𝑝%𝑉𝑚 + 𝑚𝐷)=±(0.8%11,61 + 5𝑥0,01)= 0,14 E%= ∆v 𝑉𝑚 = 0,14 11,61 = 0,012= 1,2% Vv= Vm±∆𝑣= 11,61±0,14 4 Conclusão Nas montagens desta prática verificamos que instrumentos de Bobina móvel (Galvanômetro) não devem ser utilizados em circuitos de corrente alternada, com exceção dos instrumentos desta classe que possuem internamente circuitos retificadores e escalas adequadas para este tipo de medição ou podemos nos utilizar de instrumentos do tipo ferro móvel.
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