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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS CURSO: BACHARELADO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE ELETRICIDADE E MAGNETISMO NOTA EXPERIMENTO 1: INSTRUMENTOS DE MEDIDAS ELÉTRICAS – PARTE I PROF. JOSÉ LUIZ ALUNO(A): TURMA: DATA: OBS.: Nunca ligue um circuito ou faça alguma medida sem a autorização do professor! 1 – OBJETIVO: Aprender a utilizar o multímetro – aparelho composto de vários medidores como voltímetro, amperímetro, ohmímetro e capacímetro (não obrigatoriamente com todos os medidores); 2 – INTRODUÇÃO: Para medição (quantificação e identificação) das grandezas elétricas utilizamos alguns instrumentos para determinação destes valores. A tabela abaixo mostra os principais instrumentos, a grandeza identificada pelo instrumento e a forma de ligação deste aparelho. INSTRUMENTO GRANDEZA (UNIDADE) FORMA DE LIGAÇÃO Voltímetro Tensão (V) Paralelo Amperímetro Corrente elétrica (A)* Série Alicate amperímetro Corrente elétrica (A)* Por garra, sem necessidade de desligamento do circuito Ohmímetro Resistência (Ω) Paralelo Capacímetro Capacitância (F) Paralelo Frequencímetro Freqüência (Hz) Paralelo O multímetro pode realizar medidas de tensão, corrente elétrica, resistência, capacitância conforme a indicação da chave seletora; * Esta corrente poderá ser contínua (CC ou - ) ou alternada (CA ou ~ ); Todos os instrumentos são compostos de escalas que permitem medir diversos níveis da mesma grandeza. Para medir uma grandeza desconhecida é necessário colocar na maior escala, evitando uma possível queima do instrumento de medida. Para efetivar a leitura do instrumento com o menor erro possível, ou seja, com a maior quantidade de algarismo significativos faz-se necessário reduzir a escala do instrumento até a mínima escala que ainda possa ser efetuada a leitura da grandeza. Nesta tarefa, utilizaremos um multímetro que inicialmente deverá ser ajustado para realizar um determinado tipo de medida. Este ajuste é feito com a chave seletora que indica a grandeza medida e o valor máximo a ser medido. 3 – CUIDADOS ESPECIAIS: “Estes cuidados deverão ser tomados em todas as práticas!” 3.1– Nunca ligue um circuito sem a supervisão do professor, técnico de laboratório ou um monitor; 3.2 – As conexões e as montagens dos circuito deverão ser feitos com a fonte de alimentação desligada; 3.3 – A medida da resistência de um componente elétrico nunca deverá ser feito com o circuito alimentado; 3.4 – Para medir corrente elétrica ou tensão (voltagem), antes de ligar a fonte conferir a escala adequada no multímetro; 4 – MATERIAL UTILIZADO • Multímetro; • 03 capacitores; • Fonte de alimentação; • Placa para montagem do circuito; • 03 resistores; • Cabos, conectores e garras tipo jacaré; UFERSA – DCEN – Lab. de Eletricidade e Magnetismo______________________________________________________1 5 – DETERMINAÇÃO DO VALOR NOMINAL DA RESISTÊNCIA PELO CÓDIGO DE CORES: O código de cores é a convenção utilizada para identificação de resistores de uso geral. Para a medida da resistência nominal siga os seguintes passos: O código de cores é a convenção utilizada para identificação de resistores de uso geral. Para a medida da resistência nominal siga os seguintes passos: 5.1 – Identificar a cor do primeiro anel que é o mais próximo de um terminal do resistor. Verificar através da tabela de cores o algarismo correspondente à cor. Este valor será igual a A na Eq. 01, com R dado em ohm. 5.2 – Identificar a cor do segundo anel, localizado posterior ao primeiro. Verificar através da tabela de cores o algarismo correspondente à cor. Este valor será igual a B na Eq. 01. 5.3 – Identificar a cor do terceiro anel, localizado posterior ao segundo. Verificar através da tabela de cores o algarismo correspondente à cor. Este valor será igual a C na Eq. 01. R= (10.A + B) .10C (Eq. 01) (Eq. ) Obs.: A quarta cor indica a tolerância. Para uma cor prata a tolerância é de 10% e para a cor de ouro, 5%. 6 – PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS: 6.1 – Identifique todas as partes do multímetro disponível (tipos de medidores, escalas, pontas de prova); 6.2 – No protoboard coloque os três resistores e capacitores separadamente para a realização das medidas dos valores nominais de resistência e capacitância (indicada pela leitura direta no componente – no caso dos resistores use o código de cores exibido no final deste roteiro) e dos valores medidos pelo multímetro. Preencha a Tabela 01. RESISTORES CAPACITORES VALOR NOMINAL VALOR MEDIDO VALOR NOMINAL VALOR MEDIDO R1 = R1 = C1 = C1 = R2 = R2 = C2 = C2 = R3 = R3 = C3 = C3 = Tabela 01 6.3 – Indique as escalas do multímetro utilizadas em cada medida da Tabela 01; 6.4 – Monte o circuito da Figura 01. Ajuste a fonte de alimentação para uma tensão de 10 V. Escolha a escala adequada e meça os valores das tensões, ou seja, o valor das diferença de potencial (DDP) no pontos indicados na Tabela 02. 6.5 – Ainda no circuito da Fig. 01 meça a corrente que passa pelos resistores R1, R2 e R3 abrindo o circuito e conectando o multímetro na maior escala de corrente em série, ou seja, com o circuito aberto o multímetro deverá ser conectado em série. Preencha estes valores na Tabela 03. 7 – PROBLEMAS E QUESTÕES: 7.1 – Se a escala que apresenta a medição mais precisa de certa voltagem é a de 100 mV, é possível medir a mesma grandeza em uma escala maior? Explique. __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ 7.2 – Explique o que acontece se conectarmos o multímetro na escala de voltagem em série com o circuito? __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ 7.3 – Explique o que acontece se tentarmos medir a resistência elétrica de um resistor sem retirá-lo do circuito? __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ 7.4 – Qual é o valor da soma das correntes que passam por R2 e R3? Compare este valor com a corrente que passa por R1, estes valores têm relação com alguma lei de conservação? Explique. __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ 7.5 – Todo dispositivo elétrico apresenta uma resistência elétrica interna. Discuta os valores dessas resistências para o voltímetro e o amperímetro.__________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ 8 – CONCLUSÃO ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ 9 – REFERÊNCIAS: [1] – Sears & Zemanski, Young & Freedman, Física III, Eletricidade e Magnetismo, 12ª Edição, Person, 2008; [2] – Resnick, Halliday, Krane, Física 3, 5ª Edição, LTC, 2007; Universidade Federal Rural do Semi-Árido Departamento de Ciências Exatas e Naturais Curso: Bacharelado em Ciência e Tecnologia Disciplina: Laboratório de ELETRICIDADE E MAGNETISMO NOTA Prof. José Luiz 8 – CONCLUSÃO
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