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1/4 Aluno: Cristiano Monteiro Martins – R.U. 983083 Centro Universitário Uninter Pap. Campinas– Av. Brasil, 1740 - Jardim Chapadão, Campinas - SP, 13070-178 - Brasil. E-mail: cristiano.m.martins@hotmail.com Lab. 32 Circuitos em Série e em Paralelo A associação de resistores é muito comum em vários sistemas, quando queremos alcançar um nível de resistência em que somente um resistor não é suficiente. Qualquer associação de resistores será representado pelo Resistor Equivalente, que representa a resistência total dos resistores associados. 1.) Introdução. A associação de resistores é muito comum em vários sistemas, quando queremos alcançar um nível de resistência em que somente um resistor não é suficiente. Qualquer associação de resistores será representado pelo Resistor Equivalente, que representa a resistência total dos resistores associados. Em uma associação em série de resistores, o resistor equivalente é igual à soma de todos os resistores que compõem a associação. A resistência equivalente de uma associação em série sempre será maior que o resistor de maior resistência da associação. Em uma associação em paralelo de resistores, a tensão em todos os resistores é igual, e a soma das correntes que atravessam os resistores é igual à resistência do resistor equivalente (no que nos resistores em série, se somava as tensões (V), agora o que se soma é a intensidade (i)). A resistência equivalente de uma associação em paralelo sempre será menor que o resistor de menor resistência da associação. 2.) Procedimento Experimental. Inicie o Virtual Physics e selecione Series and Parallel Circuits na lista de experimentos. O programa vai abrir a bancada de circuitos elétricos (Circuits). 2/4 Se observarmos a imagem acima a fonte de alimentação está ligada e fornecendo 12 V DC, e conectada a o protoboard (matriz de contatos). Neste experimento vamos montar nossos próprios circuitos. Clique no símbolo do resistor e arraste para a área do circuito. Se você quiser movimentar o resisto é só clicar no símbolo e quando aparece um ponto azul você pode movimenta-lo. Para fazer as conexões você clica na extremidade d o resistor onde aparece um ponto azul podendo conectar a outros dispositivos. Do lado direito você tem um rotoboard com os elementos do circuito. No esquema, coloque cinco resistores em série utilizando o símbolo do resistor no topo. Comece conectando o primeiro resistor à extremidade solta do gerador de funções. Em seguida, arraste outro resistor e coloque o ao lado da extremidade solta do primeiro resistor. Faça isso até ter cinco resistores em série. Complete o circuito conectando o último resistor à fonte de alimentação. Altere a resistência dos resistores para os valores encontrados na tabela abaixo. Assuma que o resistor R1 é o resistor conectado ao lado positivo da alimentação e o resistor R5 é o resistor conectado ao lado negativo. 3.) Análise e Conclusão Tabela de dados Utilizando o multímetro, no modo para medir a corrente e a diferença de potencial passando em cada resistor. No esquema, o símbolo p ara o multímetro contém as letras DMM (digital volt meter) no meio. Clique e arraste a extremidade vermelha para um dos lados do resistor. Ela deve travar o local adequado. Clique e arraste a extremidade preta para o outro lado do m esmo resistor para medir a queda de tensão no resistor. Você pode ler a tensão e a corrente no painel do multímetro amarelo. Para medir a corrente, mude o multímetro de VDC para IDC. Anote seus dados na tabela abaixo. Quando utilizamos no modo amperímetro no laboratório virtual as duas pontas de prova ficam juntas, ou seja, ele mede a corrente que passa por aquele ponto. Já o voltímetro mede a tensão entre dois pontos, por isso ele deve estar conectado em cada um dos lados do resistor. 3/4 Em seguida, utilizando os mesmos resistores com seus respectivos valores monte um circuito em paralelo. Utilizando o voltímetro na escala V DC e o amperímetro I DC realize a s medidas de tensão e correntes em cada um dos 5 resistores usados no item 4 d a tabela. Faça as medições e preencha a tabela abaixo Qual grandeza que permanece constante e o que varia no circuito em série? A corrente é mantida constante e a voltagem é variada ao longo de cada resistor. O que permanece constante e o que varia no circuito em paralelo? A voltagem é mantida constante e a corrente que passa sob cada resistor é variada. Resumindo qual a diferença de um circuito em série e um circuito em paralelo? No circuito em série a corrente é a mesma e o que é varia a voltagem. No circuito em paralelo a voltagem é a mesma e o que varia é a corrente. Dê um reset no experimento e monte um circuito com 3 lâmpadas em série. O símbolo para lâmpada é um círculo branco com um x no meio. Ligue as lâmpadas em 50V. Verifique se acendem. Se retirar uma lâmpada, o que acontece? O circuito estando em série se tirarmos uma das lâmpadas do circuito, a outra lâmpada apaga -se instantaneamente. Num circuito elétrico, os elétrons deslocam-se do polo positivo (+) para o polo negativo (-). Ao retirar uma das lâmpadas do suporte, o fluxo de elétrons no fio elétrico é impedido. Dê um reset no experimento e ligue 3 lâmpadas em paralelo com a fonte de alimentação em 50V. O que acontece com o brilho das lâmpadas? O que acontece se você retirar uma lâmpada sem interromper o circuito? A luminosidade das lâmpadas é muito maior do que quando ligadas em série. As lâmpadas funcionam de forma independente uma da outra, se uma das lâmpadas é retirada, a outra lâmpada continua acesa. . 4/4 4.) Conclusão Concluímos que a montagem de um circuito depende de sua finalidade e que cada um possui uma particularidade em um circuito em série obtemos um único valor de corrente ao longo do circuito e que os valores da diferença de potencial e da resistência são inversamente proporcionais entre si, já em um circuito em paralelo o valor da diferença de potencial é constante em todo o circuito e que os valores da corrente e d a resistência são proporcionais entre si. Concluímos também que para realizarmos uma correta medição do valor da corrente, em circuito em série, utilizando o amperímetro devemos utilizá-lo em série e devemos utilizar o voltímetro em paralelo para registrarmos um correto valor da voltagem em um circuito em paralelo. 5.) Referências 1 – HALLIDAY, David; HESNICK, Robert; W ALKER, Jearl. Fundamentos de Física. Vol. 3, 4. ed. Rio de Janeiro: LTC, 1996. p. 114, 138, 141. 2 – Associação de Resistores. Disponíve l em: <http://www.efeitojoule.com/2008/07/associacao-de-resistores.html>. 3 – YOUNG, Hug D.; FREDMAN, Roger A. Física III: eletromagnetismo. 12. ed, São Paulo: Pearson Addison Wesley, 2009.p. 169.
