pratica 10

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Universidade Federal do Ceará – UFC
Centro de Ciências
Departamento de Física 
Disciplina de Física Experimental para Engenharia
Semestre 2018.2
PRÁTICA 10
RESISTORES E OHMÍMETRO
Aluno (A): ALEX MESQUITA VIEIRA
Curso: ENGENHARIA METALÚRGICA
Matricula: 413529
Turma: 14A
Professor: JEFFERSON MENDES
Data de realização da prática: 02/10/2018
Horário de realização da prática: 14H às 16H
30/10/2018
Objetivos
- Identificar resistores; 
- Determinar o valor da resistência pelo código de cores;
- Utilizar o ohmímetro digital para medir resistências;
- Identificar associações de resistores em série, em paralelo e mista;
- Determinar o valor da resistência equivalente de uma associação;
- Verificar o funcionamento de um potenciômetro;
Material
- Resistores (placa com 7 resistores). 
- Resistores em base de madeira ( 3 de 1 kΩ e 2 de 3,3 kΩ).
- Potenciômetro de 10kΩ.
- Lupa.
- Tabela com código de cores.
- Cabos (dois médios e quatro pequenos).
- Garras jacaré (duas).
- Multímetro digital.
Introdução 
Resistores são componentes de circuitos elétricos que possuem a função de limitar os valores da corrente elétrica de acordo com necessidades específicas. A sua função é resistir à passagem da corrente elétrica, por isso, a maior parte deles é feita com carvão em pasta, componente que é isolante elétrico. Quando um determinado circuito elétrico for ilustrado, o símbolo abaixo será utilizado para identificar um resistor:
Símbolo de resistores em um circuito elétrico
 
Efeito Joule:
A limitação da corrente elétrica feita pelos resistores ocorre pela transformação de energia elétrica em calor. Quando os elétrons em movimento (corrente elétrica) chocam-se com os átomos que formam o material condutor, o atrito gera calor, e esse fenômeno é denominado de Efeito Joule.
Existem alguns resistores destinados exclusivamente para a geração de calor por meio do Efeito Joule. Eles são denominados de resistências elétricas e podem ser encontrados em chuveiros e ferros elétricos, por exemplo.
Resistores ôhmicos
A resistência de um resistor é a grandeza que determina a sua capacidade de resistir à passagem da corrente elétrica. Ela pode ser definida como a divisão entre a diferença de potencial (ddp) à qual estão submetidos o resistor e a corrente elétrica que o atravessa:
R = U
     i
*U é a ddp à qual o resistor está submetido e i é a corrente elétrica que o atravessa.
O valor da resistência
Para resistores muito pequenos que compõem circuitos elétricos, por exemplo, existe um código de cores que define o valor da resistência do resistor a partir de valores atribuídos a cores específicas.
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/upload/conteudo/codigo-de-cores.jpg
Código de cores dos resistores
Na imagem cada, cor possui um valor determinado, que, devidamente associados, fornecem o valor da resistência do condutor.
O Ohmímetro é um instrumento de medição eletrônico que tem a função de medir a resistência elétrica de um componente ou circuito eletrônico. O funcionamento básico do ohmímetro é simples, através de duas pontas de medição ele aplica uma tensão à uma “resistência”, o resultado da corrente elétrica que passou através da resistência é medido por um galvanômetro.
A escala do medidor do ohmímetro é marcada em ohms, porque a tensão fixa da bateria garante que, conforme a resistência diminuísse, a corrente através do medidor aumentaria. Ou seja, ele mede a resistência elétrica, a oposição a uma corrente elétrica (medidor de Ohm).
Ohmímetro
http://blog.novaeletronica.com.br/img/Ohm%C3%ADmetro.gif
Todo Multímetro tem escalas em Ohm, ou seja ele mede resistência, portanto é um ohmímetro, mas existem equipamentos mais precisos e potentes que são apenas ohmímetros, capazes de medir cima de Mega Ohm, abaixo de .0 Ohm e com muito mais precisão. Mas isso é para uso profissional e não nos interessa no momento.
O ohmímetro pode medir o valor de um resistor, a condutividade de um fio, circuito ou fusível, provar o filamento de uma válvula eletrônica, a situação de um capacitor ou indutor, verificar as condições das junções de semicondutores como diodos, transistores, SCR, etc.
http://blog.novaeletronica.com.br/img/Ohm%C3%ADmetro.gif
Acima um circuito bem simples de um medidor de ohm (ohmímetro), ou seja, é um medidor de resistência. Este circuito opera com uma fonte de corrente constante em torno de T1.  Rx é a resistência a ser medida e D2 é um diodo de germânio, que pode ser o OA 90, AA 118 ou equivalente.
S1 é a chave seletora da escala de resistência, 100K Ohm, 10K Ohm, 1K Ohm, e 100 Ohm. Isso quer dizer que toda vez que a escala estourar (chegar ao máximo) ou não movimentar o ponteiro do galvanômetro a escala tem que ser trocada.
Você pode inserir pontas de prova de multímetro curtas e grossas nas extremidades de Rx para medir fora do circuito. Um trimpot pode ser colocado (adaptado) em série com o galvanômetro para o ajuste de “0”.
Procedimento
No procedimento temos 10 resistores que devemos calcular seus valores nominais e comparamos com os reais através da medição no ohmímetro e temos 5 resistores sendo três iguais entre si em outros dois também iguais entre si, no qual devemos arranja-los em série, paralelo e mista. 
Associação em série: resistores seguidos um atrás do outro a resistência equivalente vai ser a soma de todos em série. (R1+R2+R3...)
Associação em paralelo: a resistência equivalente vai ser a média aritmética de todos os resistores em paralelo envolvidos com o sistema.
Associação mista: um arranja que tem em seu sistema resistores em paralelos e em séries, para resolver esse tipo de problema é preciso primeiro resolver em paralelo e depois somar ao outro resistor em série.
Procedimento1 
200k Ω, 20k Ω,2k Ω,200 Ω
Procedimento 2
Tabela 10.2
	R 
	Cores
	R nominal
	Tolerância 
	1
	Marrom, preto, amarelo, dourado
	10^5
	1%
	2
	Laranja, laranja, vermelho, dourado 
	3,3.10^3
	5%
	3
	Amarelo, branca, branca, prata, dourada 
	4,99
	1%
	4
	Marrom, cinza, marrom, dourado
	180	
	5%
	5
	Vermelho, violeta, marrom, dourado 
	270
	5%
	6
	Amarelo, violeta, preto, preto, marrom
	471
	1%
	7
	Cinza, vermelho, marrom, dourado 
	820
	5%
Procedimento 3
Tabela 10.3
	R
	R nominal
	R medido
	Escala
	Erro (%)
	1
	10^5 Ω
	98.8
	200k Ω
	1.2%
	2
	3,3.10^3 Ω
	3,44
	Ω 200k Ω
	3%
	3
	4,99 Ω
	5,2
	200k Ω
	4%
	4
	180 Ω
	179,6
	200k Ω
	1%
	5
	270 Ω
	0,267
	2k Ω
	1%
	6
	471 Ω
	0,471
	2k Ω
	1%
	7
	820 Ω
	0,820
	2k Ω
	1%
Procedimento 4 
Tabela 10.4
	R nominal Ω
	R medido Ω
	10.10^3
	1,007 (2K Ω)
	10.10^3
	0,996 (2K Ω)
	10.10^3
	1,006 (2K Ω)
	33.10^2
	3,24 (20K Ω)
	33.10^2
	3,22 (20K Ω)
4.2 – 2 Ω
4.3- 0,499 Ω
4.4 – 3.08 Ω
4.5- 0.333 Ω
4.6- 1,503 Ω
4.7- 6,5 Ω
4.8- 1,625 Ω
4.9- 4,22 Ω
4.10- 0,792 Ω
Procedimento 5
	Resistência entre os terminais A e B (RAB)
		(RAB)
	Resistência entre os terminais B e C (RBC)
	Soma das resistências (RAB + RBC )
	1 K
		9,04 kΩ
	
		10,04 kΩ
	
		3,03 kΩ
	
	4K
		10,03 kΩ
	
	5K
		5,07 kΩ
	
		10,07 kΩ
	
		4,01 kΩ
	
	8K
	10,01 kΩ
Questionário
Um resistor, R1, apresenta a seguintes faixas: verde, laranja, azul, dourada e vermelha. Um resistor, R2, apresenta as seguintes faixas: violeta, verde, vermelha e dourada. Quais os valores nominais das resistências? E quais as tolerâncias?
R.:
- R1= 536.10^-1, tolerância= 2%
- R2= 75.10^2, tolerância= 5%
Quais as cores das faixas indicativas do valor nominal de um resistor de 4,99 Ω e 1% de tolerância? 
R.: amarela, branca, branca, prateada e marrom 
Que é a tolerância de um resistor?
R.:  A tolerância trata-se de uma taxa que indica a variação do valor nominal no valor real de um resistor, ou seja, uma porcentagem de erro paramenos e para mais.
Um resistor de 620 kΩ tem uma tolerância de 5%. Qual o valor mínimo esperado para o valor da resistência do mesmo? E qual o valor máximo? 
R.: 620kΩ - 5% = 589 KΩ
 620kΩ + 5% = 651 KΩ
Dois resistores têm valores 10KΩ e 20KΩ respectivamente, com tolerância de 5%. Quais as tolerâncias de suas montagens em série e em paralelo?
R.: Por estar em série e suas resistências somarem a tolerância permanece 5%, em paralelo as tolerâncias multiplicam logo será 2,5.10^-3.
 Determine teoricamente qual a resistência equivalente a associação em série de n resistores iguais de resistência R e compare a previsão teórica, para os casos em que n = 2, n = 3 e R = 1000Ω com os resultados experimentais desta pratica. Comente os resultados.
A resistência equivalente da associação de resistores em serie e a soma algébrica das resistências desses resistores:
	 Req = R1 + R2 + R3 +
	... Rn 
Se n resistores possuem o mesmo valor de resistência Ri, então:
Das duas formas, chegamos ao mesmo valor de resistência. Nos experimentos 1 e 3 do procedimento 4, foram associados respectivamente 2 e 3 resistores de 1000 Ω, e obteve-se aproximadamente os mesmos valores mostrados anteriormente. Para o caso de 2 resistores o valor encontrado foi de 1,98×103 Ω e para 3 resistores, 2,98 × 103 Ω.
Determine teoricamente qual a resistência equivalente a associação em paralelo de n resistores iguais de resistência R e compare a previsão teórica, para os casos em que n = 2, n = 3 e R = 1000Ω com os resultados experimentais desta pratica. Comente os resultados.
R equivalente= (R1+R2+R3+...Rn) /n
Então: 
	n=2: (1000+1000)/2 = 1000 Ω
	n=3: (1000+1000+1000)/3 = 1000 Ω
Conclusão
 Ao final desta pratica experimental aprendemos um pouco mais a respeito dos resistores e do ohmímetro, suas características, funcionalidades e as equações que determinam suas propriedades, conceitos muito importantes e que são aplicados não só em áreas como Física e Engenharia como também em nosso cotidiano. Compreendemos como identificar o valor da resistência de um resistor pelo código de cores, observando a tabela, e também com o uso de um ohmímetro digital.
Além disso entendemos os conceitos relacionados as associações de resistores, em série, em paralelo e mista e os aplicamos na pratica, através de experimentos que foram bastante proveitosos para aprofundarmos o aprendizado já absorvido.
Ainda observamos o funcionamento de um potenciômetro, e concluímos que a resistência equivalente entre seus terminais se mante constante, como sendo a soma das resistências. Ocorreram alguns pequenos erros nas medições, porem estes ficaram na faixa de 0,1 a 1,9% (Tabela 3), o que pode ser explicado pelos valores de tolerância de cada resistor.
 
	
Bibliografia
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/upload/conteudo/codigo-de-cores.jpg (28/10/2018 às 22h)
http://blog.novaeletronica.com.br/img/Ohm%C3%ADmetro.gif 
(28/10/2018 às 22h e 45min)