Experiência 1 labCircuitos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
CAMPUS ARARANGUÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS, TECNOLOGIAS E SAÚDE
Deividhy Jr. Tonetti.
EXPERIÊNCIA 1 – INSTRUMENTOS. 
Araranguá, SC
2018.
 
Introdução.
	A proposta inicial deste laboratório era expor de forma simples e prática os instrumentos de medição, para que possamos verificar a diferença de potencial, corrente elétrica e também a resistência elétrica. 
A partir disso, foram apresentados os conceitos básicos de cada instrumento além de um pequeno demonstrativo das escalas de resistores, e como eles são classificados a partir de suas faixas de cores.
	A ideia de aprendermos sobre a codificação dos resistores tinha como principal intuito, verificar a lei de Ohm e testa – la, obtendo a tensão e a corrente de determinados circuitos propostos.
	Com as ideias colocadas a mesa, partimos para implementação com os matérias e ferramentas listados no capítulo 2.
Ferramentas e equipamentos.
As ferramentas e equipamentos utilizados para a realização do presente experimento foram:
Fonte de alimentação regulável. 
Multímetro - é utilizado para tentar e medir grandezas de componentes eletrônicos.
Cabos de teste para multímetro.
Fios.
Multímetro digital - é utilizado para tentar e medir grandezas de componentes eletrônicos.
Protoboard.
Procedimento: Voltímetro Digital.
	Para a implementação, seguimos um pequeno tutorial disponibilizado pelo professor na qual, consistiu nos seguintes tópicos:
Verificar se a fonte de alimentação estava desligada.
Conectar o voltímetro digital a fonte de alimentação.
Ligar a fonte de alimentação e ajustar a tensão para 6V (Volts).
Relatar o valor indicado no multímetro.
Relatar as tensões e ajustar a fonte de alimentação para as seguintes tensões: 5V, 4V, 3V, 2V e 1V.
Ajustar a tensão em 6V, desligar a fonte e inverter a ligação do multímetro e relatar.
Ao iniciarmos o experimento constatamos que a fonte de alimentação estava desligada, conectamos o voltímetro digital a fonte alimentação conforme nos foi orientado, com cautela para conectar e selecionar corretamente os terminais do multímetro.
Posteriormente, ligamos a fonte de alimentação e ajustamos a tensão em 6V, e permanecemos atentos ao valor indicado pelo multímetro e a cada passo do experimento anotávamos seu devido andamento. Nesta etapa do experimento a fonte de alimentação indicava o valor de 5,985V.
Prosseguimos com os testes ajustando a fonte de alimentação para tensões menores em ordem decrescentes. A tensão seguinte utilizada no experimento foi 5V e obtivemos o seguinte resultado 4,988V, a seguir 4V que apresentou o seguinte resultado 3,990V, avançamos e utilizamos 3V que apresentou o resultado de 2,992V, ao inserirmos 2V o resultado foi de 1,991V e por fim ao adicionarmos o tensão de 1V nosso resultado foi de 0,999V.
E para o último teste desta sessão, colocamos novamente a tensão de 6V na nossa fonte de alimentação e invertemos as ponteiras do multímetro constatando que a tensão fica negativa com o valor de -5,997V.
Para uma melhor compreensão dos testes e resultados obtidos podemos ver resumidamente cada tensão inserida e seu respectivo resultado na tabela abaixo.
	Tensões Proposta (V)
	Tensões Obtida (V)
	6
	5,985
	5
	4,988
	4
	3,990
	3
	2,992
	2
	1,994
	1
	0,999
Tabela 1: Teste de tensões usando multímetro.
Procedimento: Amperímetro digital.
Para a implementação deste procedimento, seguimos da mesma forma que o capítulo 3 demonstra, porém desta vez para, averiguarmos e anotarmos a corrente ao invés de tensão. Para isso, montamos um pequeno circuito representado pela figura 1. Como os passos demostrados pelo professor não sugerere qual resistor utilizar, preferimos usar um resistor de 3300 Ω (Ohms).
Figura 1: Conexão Fonte de Alimentação e Multímetro
	Após montado o circuito na protoboard partimos para as análises propostas abaixo.
Verificar se a fonte de alimentação estava desligada.
Ligar a fonte de alimentação e ajustar a tensão para 6V (Volts).
Relatar o valor da corrente indicado no multímetro.
Relatar a corrente e ajustar a fonte de alimentação para as seguintes tensões: 5V, 4V, 3V, 2V e 1V.
Ajustar a tensão em 6V, desligar a fonte e inverter a ligação do multímetro e relatar.
Ao iniciarmos o segundo procedimento, desligamos e fonte e constatamos que a fonte de alimentação estava realmente desligada. E para não ocorrer nenhum erro, trocamos o cabo do multímetro que estava para medir tensão e colocamos para medir corrente, além de modificarmos a configuração do multímetro. Ambos integrantes do grupo verificaram se a tarefa proposta estava correta pois é de suma importância para que nenhum componente sofra danos significativos. 
Posteriormente, ligamos a fonte de alimentação e ajustamos a tensão em 6V, e permanecemos atentos ao valor indicado pelo multímetro e a cada passo do experimento anotávamos seu devido andamento, igualmente no procedimento do capítulo 3. Nesta etapa do experimento a fonte de alimentação indicava o valor de 1,82 miliampère (mA).
Prosseguimos com os testes ajustando a fonte de alimentação para tensões menores em ordem decrescentes. A tensão seguinte utilizada no experimento foi 5V e obtivemos o seguinte resultado 1,51mA, a seguir 4V que apresentou o seguinte resultado 1,21mA, avançamos e utilizamos 3V que apresentou o resultado de 0,91mA, ao inserirmos 2V o resultado foi de 0,60mA e pôr fim ao adicionarmos o tensão de 1V nosso resultado foi de 0,30mA.
E para o último teste desta sessão, colocamos novamente a tensão de 6V na nossa fonte de alimentação e invertemos as ponteiras do multímetro constatando que a nossa corrente fica negativa com o valor de -1,81mA.
Para uma melhor compreensão dos testes e resultados obtidos podemos ver resumidamente cada tensão inserida e seu respectivo resultado na tabela abaixo.
	Tensões Proposta (V)
	Correntes Obtidas (mA)
	6
	1,820
	5
	1,510
	4
	1,210
	3
	1,110
	2
	0,600
	1
	0,300
Tabela 2: Teste de corrente elétrica usando multímetro.
Procedimento Ohmímetro Digital.
Continuamos os procedimentos e nos deparamos com o ohmímetro digital, na qual serve para verificarmos uma determinada resistência.
Novamente, mudamos as ponteiras do multímetro onde estava determinado o símbolo de Ohm e mudamos as configurações do multímetro. A partir disto, recebemos 6 resistores de diversas resistências e geramos uma tabela e comparamos com os respectivos códigos de cores das tais.
	Referências de códigos de cores
	Valores medidos 
	Diferença dos valores de referência para os valores medidos (%)
	3,300KΩ
	3,288KΩ
	-0,363
	2,200MΩ
	2,203MΩ
	+0,136
	6,800Ω
	6,780Ω
	-0,294
	10,000KΩ
	10,080kΩ
	+0,800
	2,200KΩ
	2,147kΩ
	-2,409
	180,00KΩ
	179,500kΩ
	-0,277
Tabela 3: Teste de resistores usando multímetro e o código de cores.
Constatamos que os valores medidos correspondem a margem de erro de 5% para cima ou para baixo.
Procedimento: Lei de Ohm
Para este experimento devemos relembrar como funciona a lei de Ohm, na qual o físico alemão afirmava que o condutor era mantido com uma temperatura constante, onde a diferença de potencial (tensão) e a corrente elétrica se mantinha constante, denotando assim, a resistência elétrica, conforme a fórmula a seguir.
Com isso partimos para a realização do procedimento. Como anteriormente, verificamos que a fonte realmente estava desligada.
Prosseguindo o tutorial proposto, observamos mais uma vez a faixa de cores dos resistores que nos foi entregue, para tal maneira, utilizamos a simples e prática tabela de resistores que pode ser visto na tabela a seguir.
	Numeração
	Corres
	0
	Preto
	1
	Marrom
	2
	Vermelho
	3
	Laranja
	4
	Amarelo
	5
	Verde
	6
	Azul
	7
	Violeta
	8
	Cinza
	9
	Branco
Tabela 4: Código de cores.
Com a tabela de cores pré-estabelecidas, buscamos um resistor de10KΩ e colocamos no circuito da imagem 1 para realizarmos os testes de corrente, tensão e resistência, além de compararmos com os valores teóricos calculados. Da mesma forma aconteceu para o resistor de 2,2KΩ.
Após concluirmos que ambos resistores estavam corretos, realizamos alguns testes e comparamos com os valores teóricos. Segue abaixo os detalhes de cada teste proposto e seus respectivos cálculos teóricos.
Anotar o valor da corrente medido e comparar com o valor teórico em uma tensão de 10V.
Com a tensão ajustada em 10V na fonte, obtivemos um valor de 0,990mA e o valor teórico obtido pode ser observado logo abaixo.
				
				
				 
Colocando de uma forma mais visual, a corrente calculada ficaria 1mA e o valor obtido pelo experimento foi de 0,990mA, com uma diferença de 0,01mA.
Anotar o valor da tensão medida e comparar com o valor teórico, sendo que, o resistor foi alterado para um de 2,2K e a tensão da fonte de alimentação foi alterada até que o multímetro nos informou uma corrente10mA.
A tensão obtida a partir do multímetro foi de 10,10mA sendo que tensão para chegar a este valor foi de 21,50V. E para obter o valor teórico seguimos os seguintes passos:
			
 
		 
Calculando a diferença do valor calculado e do valor teórico, nos deparamos com uma defasagem de 0,72 que acreditamos ser do percentual de erro do resistor.
Ajustar o valor da tensão para 25V e alternar os resistores até que o multímetro indique uma corrente de 7,57mA.
Ajustado os valores colocados, partimos a procura de um resistor que atendia as restrições, e concluímos que o resistor de 3300 nos fornecia um valor aproximado de 7,61mA. Agora para a comparação realizamos o seguinte cálculo teórico:
				
				
				
				
	O valor da resistência acima nos daria precisão da corrente proposta, porém como o valor obtido pelo experimento nos resultou em 7,61mA ao invés de 7,57mA, decidimos recalcular, na qual, nos resultou nos seguintes passos:
				
				
				
				
	Verificando ambos resultados, obtivemos uma diferença de 17,357.
Altere o valor do resistor para 2200 e ajuste a tensão para 10V, 20V, 5V, anote e compare os resultados.
Alteramos o resistor no mesmo circuito da imagem 1 e ajustamos as respectivas tensões na qual obtivemos os valores da corrente elétrica, tensão e resistência, na qual, podemos observar na tabela seguinte.
	Tensão proposta (V)
	Corrente elétrica (mA)
	Tensão (V)
	Resistência ()
	10
	4,65
	9,993
	2,147
	20
	9,32
	19,980 
	2,146
	5
	2,36
	4,990
	2,146
Tabela 5: Medição de corrente tensão e resistência.
A lei de Ohm nos mostra que quanto alguma tensão é aumentada a resistência se mantém, porém, a corrente também aumenta, como podemos observar na tabela acima.
Podemos averiguar que a corrente está extremamente ligada a tensão, ou seja, quanto maior for sua tensão maior será a sua corrente.
Ajustar a tensão para 0V, 5V, 10V, 15V, 20V, 25V e para cada valor anote e após desligue a fonte e desmonte o circuito.
Seguimos os passos descritos no tópico acima e nos gerou a seguinte tabela:
	Tensão proposta (V)
	Corrente elétrica (mA)
	Tensão (V)
	0
	0
	-15,200
	5
	2,32
	4,992
	10
	4,65
	9,993
	15
	6,99
	14,950
	20
	9,33
	19,970
	25
	11,88
	24,980
Tabela 6: Medições de tensão e corrente elétrica.
Terminado o procedimento, o circuito correspondente a imagem 1 foi removido da protoboard e a fonte de alimentação foi desligada.
Análises
Como já descrito neste relatório, é possível constatar que a resistência se mantém e a corrente elétrica aumenta de maneira equilibrada a medida que o valor da tensão é elevado. O simples fator resultante pode ser visto pela Lei de Ohm como podemos ver a seguir:
Com está equação simples é possível expor que a corrente aumenta de acordo com a quantidade de tensão que é colocada no nosso circuito e nossa resistência sempre se mantém sem alteração, se nenhum fator externo for acrescentado.
Então a variação da tensão causa uma variação de corrente elétrica completamente proporcional. Podemos ver no gráfico gerado pela tabela 6.
Gráfico 1: de corrente em função da tensão
	Contudo, determinamos que os procedimentos realizados foram de suma importância para a o aprendizado de como utilizar os equipamentos e ferramentas, além da visualização em prática da Lei de Ohm, mostrando também um gráfico no formato linear correspondente a tabela 6, gerando para um entendimento de como a corrente está proporcionalmente ligada a tensão.