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Universidade Federal de Ouro Preto Instituto de Ciência Exatas e Aplicadas Departamento de Engenharia Elétrica Laboratório de Circuitos Elétricos I – CEA552 Prática 02: Ponte de Wheatstone e Circuitos Resistivos nas Configurações Estrela e Triângulo Professor(a):Thaís de Fátima Araújo Silva Aluno: Hannah Huss Leon Denizard Boudet Portes Matrícula:17.1.8260 Jeannie Lacerda Sales 16.1.8280 Rodolfo dos Santos Rodrigues 15.2.8081 João Monlevade, 11 de Setembro de 2018 1 Sumário 1-Parte Experimental ………………………………………………………………....3 1.1 – Material Utilizado:…………………………………………………….………...3 1.2 – Procedimento Experimental:…………………………………………………...3 1.2.1 – Ajuste da corrente de curto-circuito da fonte DC…………………………...3 1.2.2 – Medição de resistência utilizando ponte de Wheatstone……..…...…….…..3 1.2.3 – Circuitos equivalentes estrela-triângulo….………………………………....4 1.2.3.1 – Montagem do circuito da Figura 2 e medição a resistência entre os terminais a-b, a-c e b-c.…………..………………………………...…..….…..4 1.2.3.2 – Montagem do circuito da Figura 3 e medição a resistência entre os terminais a-b, a-c e b-c.…………..………………………………...…..….…..5 1.2.3.3 – Compare os resultados obtidos neste item com os resultados obti- dos no item 2.1…………………………………………………………………5 1.2.4 – Montagem do circuito apresentado na Figura 4 e medição da corrente no ponto indicado………………………………………………………………………….5 1.2.5 - Montagem do circuito apresentado na Figura 5 e medição da corrente no ponto indicado………………………………………………………………………....6 1.2.5.1 – Compare os resultados obtidos neste item com os resultados obti- dos no item 2.3………………………………………………………………….6 2- Conclusão ………………………………………………………………...….….…...7 3- Referência ………………………………………………………………...…………8 2 1– Parte Experimental: 1.1 – Material Utilizado: Para a prática 2 foram utilizados os seguintes equipamentos e materiais: Multímetro digital; Fonte de tensão DC regulável; Protoboard; Potenciômetro; Resistores, cabos e conectores diversos. 1.2 – Procedimento Experimental: 1.2.1 – Ajuste da corrente de curto-circuito da fonte DC Primeiramente foi realizado o ajuste de corrente de curto-circuito na fonte DC. Os passos para realizar o ajuste foram: 1. Zerar os dois botões de ajuste de corrente. 2. Conectar os dois cabos de saída (vermelho e preto) na fonte e, em seguida, provocar um curto circuito (conectar a garra do cabo vermelho à garra do cabo preto). 3. Utilizar os botões de ajuste de corrente e tensão para definir o valor da corrente de curto circuito. A corrente de curto-circuito definida foi de 300 mA. 4. Desconectar as garras dos cabos de saída e ajustar o valor de tensão desejado. A tensão ajustada foi de 5V. 1.2.2 Medição de resistência utilizando ponte de Wheatstone Considere que a resistência Rx é desconhecida e que o objetivo da ponte seja identificar o valor desse resistor. Para identificar o valor de Rx desconhecido, ajuste o valor do potenciômetro P até que a corrente que passa pelo amperímetro seja 0A. Nessa condição, a ponte está em equilíbrio, ou seja: Os resistores 470, 330 e 100 e um potenciômetro foram usados. Dessa forma, medindo o valor da resistência do potenciômetro e conhecendo os valores de R1 e R2, é possível calcular o valor da resistência Rx desconhecida. 3 Faça os cálculos e comprove que o resultado obtido está correto, medindo o valor de Rx com o multímetro. Após a montagem do circuito fomos ajustando a resistência do potenciômetro até a corrente se aproximar de 0. Foi desligado a fonte de alimentação, e então medido o valor nos terminais do potenciômetro, o valor foi de 155,2 Ω. 1.2.3 Circuitos equivalentes estrela-triângulo 1.2.3.1 - Montagem do circuito da Figura 2 e medição a resistência entre os terminais a- b, a-c e b-c. Figura 2: Ligação Delta. RAB = = =66,67Ω RBC = = =66,67Ω RAC = = =66,67Ω Valores medidos: RAB = 66Ω RBC = 66Ω RAC = 66Ω 4 1.2.3.2 - Monte o circuito apresentado na Figura 3 e meça novamente as resistências entre os terminais a-b, a-c e b-c. Figura 3: Ligação Estrela. Valores calculados: RAB = r1+r2 =33+33=66Ω RBC = r2+r3 =33+33=66Ω RAC = r1+r3=33+33=66Ω Valores medidos: RAB = 66Ω RBC = 66Ω RAC = 66Ω 1.2.3.3 – Compare os resultados obtidos neste item com os resultados obtidos no item 2.1. Os valores obtidos foram iguais. As duas associações são equivalentes, pois a resistência vista entre dois pontos quaisquer (AB, BC e AC) é a mesma em ambas as associações. Sendo assim possível Transformar uma ligação para Estrela em Triangulo ou vice-versa. 1.2.4 – Montagem do circuito apresentado na Figura 4 e medição da corrente no ponto indicado. Figura 4: Circuito resistivo Medimos a corrente e encontramos o valor de 20mA. 5 1.2.5 - Monte o circuito apresentado na Figura 5 e meça a corrente no ponto indicado. Figura 5: Circuito resistivo equivalente ao circuito da Figura 4. Medimos a corrente e encontramos o valor de 20mA. 1.2.5.1 – Compare os resultados obtidos neste com os resultados obtidos no item 2.3. Realizamos o calculo da resistência equivalente , realizamos a transformação Delta para Estrela encontramos r1,r2,r3 igual a 33,33Ω e reorganizando o circuito r2 fica em série com R4 e em paralelo com r3 e R5 que estão em série. E r1 fica em serie com o restante do circuito. A resistência equivalente encontrada foi de 244,35Ω. Realizando os cálculos encontramos a corrente de 20,5mA. = =33,33Ω = =33,33Ω = =33,33Ω =244,35Ω 6 2-Conclusão: Na atividade prática foram abordados os assuntos Ponte de Wheatstone e circuitos Estrela- Triângulo. A ponte de Wheatstone é um esquema de montagem de elementos elétricos que permite a medição do valor de uma resistência elétrica desconhecida. Sendo imprescindível para medição de resistência com extrema precisão. Em uma ponte desequilibrada podemos fizemos a estabilização com um dos resistores variável - potenciômetro- e, alteramos sua resistência até que não passasse corrente pelo medidor. Após realizarmos as medições e os cálculos percebemos que as conversões Estrela- Triângulo,podemos fazer circuitos equivalentes quando não temos os resistores necessários. E tambem são importantes quando precisamos realizar procedimentos com uma corrente de partida menor em um motor pois, ao realizar uma conversão pode diminuir a resistência e depois aumentá-la. Numa conversão Estrela-Triângulo RY=R∆ 3 e Triângulo-Estrela R∆=3⋅RY . 7 3-Referência: BOYLESTAD. Robert L. Introdução a Análise de Circuitos. 10ª edição:São Paulo.Prentice Hall/ Ed Person do Brasil,2004. 8
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