AP Física Eletricidade Exp 32

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Circuitos em série e em paralelo
L.R. Menezes
Centro Universitário Uninter
Alfredo Ferreira Rodrigues, 420. – CEP: 96205 - 120 – Rio Grande – RS - Brasil
leandrorm2000@yahoo.com.br	
Resumo:
 
 Através deste experimento analisaremos as diferenças na construção de circuitos paralelo e em série, por meio do Laboratório Virtual.
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Introdução
 Chamamos o eletricista quando precisamos que algum trabalho elétrico seja feito em nossa casa. O eletricista faz uma avaliação do local para determinar que tipos de corrente e voltagem são necessários para satisfazer o desejo do cliente. Às vezes, e preciso conectar os componentes do circuito, assim como fazemos com o encanamento para que a agua possa fluir. Isso e chamado de circuito em série. As vezes os componentes do circuito precisam ser conectados em paralelo, como os degraus de uma escada. Cada tipo de circuito tem suas vantagens. Nesta atividade, você vai estudar as vantagens e as diferenças entre circuitos em serie e em paralelo.
Procedimento Experimental
1 - 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 – O gerador de funções está ligado e configurado para fornecer 12 V DC. Ele já está ligado na matriz de contatos e, portanto, também aparece na representação esquemática (ou plano do circuito) a esquerda. Nesta atividade, você terá de adicionar resistores para criar o circuito. Para isso, clique no símbolo do resistor no topo do papel e arraste-o. Você pode mover os resistores arrastando-os pelo ponto azul no meio do símbolo. Você também pode estender os conectores dos resistores arrastando os pontos das extremidades para conecta-los com outros componentes. A linha fica verde se o local for adequado. A matriz de contatos, a direita, será preenchida com os resistores que você for adicionando ao seu esquema.
3 – Você terá de construir um circuito com somente uma trajetória possível para a corrente fluir. Esse e um circuito em série. Utilize somente resistores para fazer este circuito. No esquema, coloque cinco resistores em serie utilizando o símbolo do resistor no topo. Comece conectando o primeiro resistor a 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 ultimo resistor a fonte de voltagem.
 
4 – Certifique-se de que há somente uma possibilidade pela qual a corrente pode fluir. Depois de ter colocado os resistores no circuito, você deve mudar a resistência deles para os valores especificados na etapa 5. Faça isso clicando no número acima do resistor. Uma pequena caixa vai aparecer; então, ajuste os valores do resistor.
5 - Mude a resistência dos resistores para os valores encontrados na Tabela de dados 1. Assuma que o resistor 1 é o resistor conectado ao lado positivo da fonte de voltagem e o resistor 5 é o resistor conectado ao lado negativo.
 
6 - Use o multímetro para medir a corrente e a voltagem passando em cada resistor. No papel com o esquema, o símbolo para o multímetro contém as letras DMM no meio. Clique e arraste a extremidade vermelha para um dos lados do resistor. Ela deve travar no local adequado. Clique e arraste a extremidade preta para o outro lado do mesmo resistor para medir a queda de voltagem através do componente. Você pode ler a voltagem e a corrente no painel do multímetro amarelo. Para medir a corrente, mude o multímetro de VDC para IDC. Anote seus dados na Tabela de dados 2.
Observação: para o amperímetro medir a corrente, suas duas ponteiras devem estar no mesmo lado do resistor, já que a corrente tem de passar por ele para ser medida. Já o voltímetro compara a voltagem em dois pontos, por isso ele deve estar conectado nos dois lados do resistor.
 
 
7 - Agora, utilizando os mesmos resistores, construa um circuito em paralelo, no qual há diversas possibilidades para a corrente fluir. Para isso, primeiro mova os resistores para o canto do papel, mas não os apague.
8 - Adicione um novo resistor em série logo na saída positiva do gerador de funções. Mude sua resistência para 1 Ohm.
9 - Arraste os outros cinco resistores de volta à linha de maneira que o circuito pareça com uma escada, na qual os resistores são os degraus. Seu esquema final deve parecer com o desenho à direita.
10 - Usando a mesma técnica da etapa 6, faça medidas da voltagem e da corrente em cada um dos 5 resistores listados na Tabela de dados 1. Lembre-se de que você está usando uma fonte DC, então use o voltímetro DC e o amperímetro DC. Anote seus dados na Tabela de dados 3.
 
Análise e conclusão
Quais são as variáveis deste experimento?
R.: A corrente e a tensão sofrem variações de acordo com o tipo e ligação de cada resistor.
Quais variáveis permanecem constantes e quais variam no circuito em série?
R.: No circuito em série, a tensão sofre variação e a corrente se mantem constante em cada resistor.
Quais variáveis permanecem constantes e quais variam no circuito em paralelo?
R.: No circuito paralelo, a corrente sofre variação e a tensão segue constante em cada resistor.
Quais as diferenças entre circuitos em série e em paralelo?
R.: Nos circuitos em série a tensão se divide e a corrente se mantem e no circuito paralelo, a corrente se divide e a tensão se mantem.
De que maneira um circuito em série indica que terá a mesma corrente por todo o circuito?
R.: Devido ao fato da corrente percorrer um único caminho.
De que maneira sua resposta para a questão 4 é importante para um eletricista?
R.: Através da identificação dos circuitos, o eletricista saberá qual a tensão e a corrente nominal que a fonte de alimentação está produzindo. Partindo do princípio que ele deve utilizar um multímetro para testar qualquer tipo de circuito antes de efetuar o serviço (5 regras de ouro).
Agora volte para os circuitos e coloque lâmpadas no lugar dos resistores. O símbolo para lâmpada é um círculo branco com um X no meio. Crie um circuito em série e um em paralelo, como fez anteriormente. Tente remover uma das lâmpadas. Anote o que acontece. Também observe e relate o brilho das lâmpadas em cada circuito.
R.: Utilizando as lâmpadas no circuito em série, nota-se que a luminosidade diminui ao contrário da ligação em paralelo que sem mantem nominal. Isso se deve porque as lâmpadas fazem resistência ao circuito e possuem tensão (V) semelhantes.
Referências
Woodfield, Brian F.
Virtual Lab física: Manual / Brian F. Woodfield...[et al.]; Tradução Talita Marques
Zupo.—1. Ed.—São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2012.