Atividade Prática Física Eletricidade

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Jucemar Oliveira do Santos
Polo Cachoeira do Sul
ATIVIDADE PRÁTICA DE FÍSICA ELETRICIDADE
29.O efeito de um campo elétrico no movimento de partículas carregadas 
5- Qual o comportamento do ponto luminoso na tela de fósforo verde à medida que a diferença de potencial entre as placas aumenta? Por quê? 
	O ponto luminoso desloca-se para a esquerda, isto ocorre devido a influência do aumento de potencial do campo elétrico, pois o ponto luminoso é o indicador de movimentação de cargas.
6- Aumente a corrente elétrica do canhão de elétrons para 1ª, clicando acima do dígito das centenas no controlador (o segundo visor da esquerda para a direita). O que acontece com o ponto luminoso na tela de fósforo verde? Por quê? 
	Acaba se deslocando para a direita, com o aumento da corrente elétrica o ponto iluminado fica menos sensível ao efeito do campo elétrico.
7- O que acontece com o ponto luminoso quando você aumenta a energia cinética do feixe de elétrons? Por quê? 
	Se desloca para a direita, porque ao aumentar a energia cinética dos elétrons emitido pelo canhão, menor será o efeito do campo elétrico externo aplicado para tentar desviar sua trajetória.
9-Devolva o canhão de elétrons arrastando para ao balcão do almoxarifado (Stockroom). Clique no almoxarifado para entrar e clique duas vezes no canhão de elétrons para devolvê-lo à prateleira. Clique duas vezes na fonte de partículas alfa (Alpha Source) para selecioná-la ou arraste-a para o balcão. Clique na seta verde Return to Lab para voltar à bancada. Arraste a fonte de partículas alfa para a mesa, colocando-a no mesmo lugar em que estava o canhão de elétrons. Clique (On/Off) para abrir a janela da fonte de partículas. Qual a posição do ponto luminoso na tela de fósforo?
Ao centro da tela.
10-Altere o campo elétrico de V (volts) para kV (quilovolts) clicando no botão acima da unidade (tem que aparecer uma mãozinha), observe que o movimento do ponto luminoso enquanto você aumenta a diferença de potencial de 0 kV para - 5,9 kV, é pequeno. Qual o lado que o ponto luminoso se deslocou? 
	Levemente para o lado esquerdo.
11- Por que é necessária uma diferença de potencial maior para mover as partículas alfa em relação ao feixe de elétrons? 
	Nas partículas alfa a energia é muito maior do que a dos elétrons, portanto elas são maiores em massa e carga.
12- Qual o comportamento do feixe quando mudamos o sinal para positivo? 
	O feixe de particulas alfa desloca para a direita.
13-Do que é formada uma partícula alfa? 
	É formada de um nucleo de um átomo de hélio, que possui dois prótons.
30. Capacitores 
4- Precisamos medir a tensão e o tempo, usando um cronômetro, anote a elevação de tensão e o tempo. Para dar início ao experimento, clique na prancheta do lado direito e selecione o item 6, Charging Capacitor. Seja rápido pois tem que medir a tensão e o tempo, talvez precise de alguém para ajudar a cronometrar. Anote todos os dados até o capacitor chegar em 5 V. Segue a tabela exemplo a seguir. Preencha todos os valores e faça um gráfico da tensão em função do tempo.
	Medida
	Tempo(s)
	Tensão(V)
	1
	106s
	1V
	2
	223s
	2V
	3
	357s
	3V
	4
	511s
	4V
	5
	692s
	5V
	
5 - Se precisarmos armazenar mais energia, temos que aumentar a capacitância. Por quê?
	Sim, pois a quantidade de carga armazenada pelo capacitor é determinada pela sua capacitância individual.
 6- Se precisarmos diminuir o tempo de carga de um capacitor quais os componentes que podemos alterar no circuito? 
	Para a diminuição do tempo devemos alterar os resistores, pois a função de resistores é controlar o tempo de carga e descarga do capacitor. 
7- Agora vamos descarregar o capacitor, clique no botão Reset Lab no canto inferior da mesa. Clique na prancheta do lado direito e selecione o item 7, Discharging Capacitor, descarregando o capacitor, onde temos um circuito de descarga de um capacitor. Anote na tabela os respectivos valores do tempo de descarga, de 10V até chegar em 0V, conforme a tabela, em seguida realize os gráficos da tensão em função do tempo.
	Medida
	Tempo(s)
	Tensão(V)
	1
	0
	10
	2
	1
	9
	3
	2
	8
	4
	3
	7
	5
	5
	6
	6
	6
	5
	7
	9
	4
	8
	12
	3
	9
	14
	2
	10
	22
	1
	11
	91
	0
Linha azul – tensão Linha bordo – tempo(s) Linha verde – medidas
 9- Porque nos aparelhos eletrônicos existe uma advertência para tomar cuidado ao abrir?
Devido a carga existente nos capacitores, mesmo desligado os aparelhos podem ocorrer acidentes como explosão do capacitor e até mesmo choque.
31.Corrente Elétrica
Andrei Assis
Centro Universitário Uninter
Pap – Cachoeira do Sul – CEP: 96500 - 000 – Cachoeira do Sul – Rio Grande do Sul - Brasil
e-mail: andrei.985@hotmail.com
Resumo. Observar a corrente elétrica na passagem por resistores em séries e paralelos, trazendo através desta pratica um aprofundamento aos circuitos elétricos.
Palavras chave: resistores, corrente elétrica e circuito elétrico.
Introdução
Nestes experimentos iremos trabalhar com o software Virtual Physics 3.0, os circuitos elétricos com a utilização de resistores, sendo alimentada com uma fonte inicialmente de 12 Volts, e conforme a necessidade alterando em função de nossos experimentos. 
Procedimento Experimental
Com a utilização do programa software Virtual Physics 3.0, iremos abrir o livro(workbook) que se encontra em cima da mesa, após irá abrir uma lista de experimentos, selecionaremos “Lab 31 to Lab 34”, então selecione a opção “Lab 31: Electric Current na lista de experimentos, abrirá a tela vide figura abaixo:
Neste experimento temos três circuitos montados no protoboard (matriz de contatos), um resistor simples, três resistores em série e um circuito misto. Inicialmente conecte a alimentação (gerador de função) ao circuito que se pretende estudar. Utilizando os instrumentos de medição, o osciloscópio e o multímetro, você irá medir a intensidade de corrente elétrica em diferentes pontos do circuito simples, e em seguida irá medir a corrente elétrica em diferentes pontos dos outros tipos de circuito. Após alteraremos a tensão de alimentação (gerador de função) que está conectado ao resistor simples e está setado para 12 V DC, altere a tensão para 20V. Observe no protoboard que o cabinho amarelo está conectado ao polo positivo do gerador e o cabinho verde ligado ao polo negativo.
Resistor simples 
Com a alimentação selecionada para 20V, apertaremos o botão verde (On/Off), observando que o multímetro está no modo de amperímetro (I DC) para medir corrente ampères (A) e se observarmos está conectado ao ponto 23C, do lado positivo do resistor. A corrente vai circular pelo amperímetro e então pelo circuito. Se considerarmos o sentido eletrônico da corrente elétrica, os elétrons saem do polo negativo e vão para o polo positivo, portanto preencha a tabela abaixo com os valores medidos da corrente. Através das pontas de provas do amperímetro e mudando para o outro lado do resistor, arrastando a ponteira vermelha para o ponto 20C. Preencha a tabela de dados abaixo. 
	Resistor
	Corrente de entrada
	Corrente de saída 
	100
	0,200 A
	0,200 A
Resistores em série
 	Ao mover o cabo amarelo do resistor simples (ponto 23A) ao conjunto de três resistores conectados no canto inferior da matriz de contatos (ponto 19F). Ele deve estar conectado ao lado positivo do gerador de funções e ao primeiro resistor da série. Movendo o cabo verde (ponto 18A) para o último resistor da série (ponto 4F). Ele deve ainda estar conectado ao lado negativo do gerador de funções, retirando as pontas de prova do amperímetro para poder mexer nos cabos, realizamos a medição da corrente que entra e a corrente que sai em cada resistor, descritos na tabela abaixo.
	Resistores em série
	Corrente de entrada
	Corrente de saída 
	Resistor 150 
	0,047 A
	0,047 A
	Resistor 180
	0,047 A
	0,047 A
	Resistor 100
	0,047 A
	0,047 A
Resistores em paralelo
Agoraobservando a matriz de contato, iremos mover o cabo amarelo para o ponto 8A da matriz de contatos e o cabo verde para o ponto 2A. Abaixo na tabela consta os dados da corrente elétrica que entra e a corrente elétrica que sai de cada resistor.
	Resistores em paralelo
	Corrente de entrada
	Corrente de saída
	1 k
	0,020 A
	0,020 A
	200 
	0,100 A
	0,100 A
	500 
	0,040 A
	0,040 A
Análise e Resultados
 A corrente elétrica de entrada em um circuito com resistores em série é a mesma que a corrente elétrica de saída. Nos circuitos paralelos a diferença de potencial é a mesma em cada resistor. Já as correntes se dividem de acordo com o número de resistores e o valor de cada um.
 Nos circuitos formados por vários resistores, podemos considerar um resistor equivalente de uma associação qualquer. Na física, podemos fazer analogia do conceito de corrente elétrica com a hidráulica através de um reservatório de água (energia potencial gravitacional), e na eletricidade temos a bateria onde temos a energia potencial elétrica. Podemos fazer analogia da corrente elétrica com o fluxo de água na tubulação.
 Ainda a diferença de corrente elétrica convencional é como se tivéssemos portadores de carga positivo se deslocando e corrente real ou eletrônica temos o movimento de elétrons num condutor. 
Conclusão
A geração de energia elétrica é uma atividade humana básica já que está diretamente relacionada com os requerimentos primários do homem. Formas de utilização das fontes de energia: •Geração de eletricidade •Transporte de energia eléctrica •Distribuição de energia eléctrica •Consumo de energia eléctrica A energia elétrica tem importância fundamental para o desenvolvimento, inclusive o desenvolvimento sustentável, pois possibilita a elaboração e acompanhamento de projetos biotecnológicos que dependem de sua existência para a realização. A grande maioria dos instrumentos de medição, de estudos científicos e de suportes técnicos para teses entre outros dependem da força da energia elétrica. Portanto, a energia elétrica auxilia muito os trabalhos relacionados à preservação ambiental, além de ser essencial à sobrevivência do planeta. 
Referências: 
FÍSICA I – MECÂNICA
 Autor: Sears & Zemansky / Young & Freedman 
http://www.infoescola.com/fisica/resistores/
www.sofisica.com.br 
“A Força Elétrica de uma Corrente: Weber e as Cargas Superficiais de Condutores Resistivos com Correntes Constantes”, de A. K. T. Assis e J. A. Hernandes (Edusp e Edufal, São Paulo e Maceió, 2009), 256 páginas, ISBNs: 978-85-314-1123-6 e 978-85-7177-431-5
32.Circuitos em série e paralelo
Andrei Assis
Centro Universitário Uninter
Pap – Cachoeira do Sul – CEP: 96500 - 000 – Cachoeira do Sul – Rio Grande do Sul - Brasil
e-mail: andrei.985@hotmail.com
Resumo. Observar a corrente elétrica na passagem por resistores em séries e paralelos, trazendo através desta pratica um aprofundamento aos circuitos elétricos.
Palavras chave: resistores, corrente elétrica e circuito elétrico.
Introdução
Nestes experimentos iremos trabalhar com o software Virtual Physics 3.0, os circuitos elétricos com a utilização de resistores, sendo alimentada com uma fonte inicialmente de 12 Volts, e conforme a necessidade alterando em função de nossos experimentos. 
Procedimento Experimental
Com a utilização do programa software Virtual Physics 3.0, iremos abrir o livro(workbook) que se encontra em cima da mesa, após irá abrir uma lista de experimentos, selecionaremos “Lab 31 to Lab 34”, então selecione a opção “Lab 32: Series and Parallel Circuits” na lista de experimentos, abrirá a tela vide figura abaixo:
Observando a imagem acima a fonte de alimentação está ligada e fornecendo 12 V DC, e conectada ao protoboard (matriz de contatos). Neste experimento montamos nossos próprios circuitos. Começamos clicando no símbolo do resistor e arraste para a área do circuito. Se você quiser movimentar o resistor é só clicar no símbolo e quando aparece um ponto azul você pode movimenta-lo. Para fazer as conexões você clica na extremidade do resistor onde aparece um ponto azul podendo conectar a outros dispositivos. Do lado direito você tem um protoboard com os elementos do circuito. Colocamos então cinco resistores em série utilizando o símbolo do resistor no topo, iniciando com o primeiro resistor à extremidade solta do gerador de funções. Em seguida, arrastamos outro resistor e colocamos ao lado da extremidade solta do primeiro resistor. Após ter cinco resistores em série, completamos o circuito conectando o último resistor à fonte de alimentação. Então alteramos a resistência dos resistores para os valores encontrados na tabela abaixo. Assuma que o resistor R1 é o resistor conectado ao lado positivo da alimentação e o resistor R5 é o resistor conectado ao lado negativo.
	Resistor
	Resistência (
	1
	100
	2
	200
	3
	200
	4
	2000
	5
	2000
Com a utilização do multímetro, no modo para medir a corrente e a diferença de potencial passando em cada resistor. No esquema, o símbolo para o multímetro contém as letras DMM (digital volt meter) no meio, clicando e arrastando a extremidade vermelha para um dos lados do resistor, ela deverá travar no local adequado, então clique e arraste a extremidade preta para o outro lado do mesmo resistor para medir a queda de tensão no resistor. Podemos ler a tensão e a corrente no painel do multímetro amarelo, para medir a corrente, mude o multímetro de VDC para IDC, após anote os dados na tabela abaixo. Quando utilizamos no modo amperímetro no laboratório virtual as duas pontas de prova ficam juntas, ou seja, ele mede a corrente que passa por aquele ponto. Já o voltímetro mede a tensão entre dois pontos, por isso ele deve estar conectado em cada um dos lados do resistor. 
	Resistor
	Tensão(V)
	Corrente(A)
	1
	0,266
	0,003
	2
	0,535
	0,003
	3
	0,534
	0,003
	4
	5,332
	0,003
	5
	5,332
	0,003
Após utilizando os mesmos resistores com seus respectivos valores montei um circuito em paralelo, e utilizando o voltímetro na escala V DC e o amperímetro I DC realizei as medidas de tensão e correntes em cada um dos 5 resistores usados no item 4 da tabela, assim as medições foram as seguintes.
	Resistor
	Tensão(V)
	Corrente(A)
	1
	12
	0, 120
	2
	12
	0,060
	3
	12
	0,060
	4
	12
	0,006
	5
	12
	0,006
Notamos que a corrente permanece constante e a diferença de potencial (tensão) em cada resistor varia.
No circuito paralelo a diferença de potencial (tensão) em cada resistor permanece constante e a corrente em cada resistor é o que varia.
A diferença de um circuito em série e um circuito em paralelo é que no circuito em série temos os resistores dispostos em linha de forma que a corrente só tem um caminho para circular, a corrente que entra é a mesma corrente que circula em todos os resistores, quer dizer se queimar um resistor o circuito fica interrompido. No circuito em paralelo os resistores são dispostos em paralelo, sendo que a corrente se divide em cada resistor, se interrompermos um resistor o circuito continua funcionando.
Após um reset no experimento montei um circuito com 3 lâmpadas em série, após liguei as lâmpadas em 50V e todas ascenderam, porém se retirarmos uma lâmpada as demais apagam. 
 	Após um reset novamente, liguei 3 lâmpadas em paralelo com a fonte de alimentação em 50V, as lâmpadas aumentam o brilho e mesmo que retirarmos uma lâmpada as demais continuam brilhando normalmente.
Conclusão
Com os experimentos aprendemos que nos circuitos em serie, como o próprio nome já diz, caso um resistor ou lâmpada queime nada no circuito irá funcionar, diferentemente dos circuitos em paralelo que mesmo com uma lâmpada queimada ou resistor queimado o circuito funcionara. 
Referências: 
http://www.infoescola.com/fisica/resistores/
www.sofisica.com.br 
“A Força Elétrica de uma Corrente: Weber e as Cargas Superficiais de Condutores Resistivos com Correntes Constantes”, de A. K.T. Assis e J. A. Hernandes (Edusp e Edufal, São Paulo e Maceió, 2009), 256 páginas, ISBNs: 978-85-314-1123-6 e 978-85-7177-431-5
33 O efeito de um campo magnético no movimento de partículas carregadas 
5- Diminua o campo magnético para 20 μT, o que acontece com o ponto luminoso? Por quê? 
Estará numa posição intermediária entre o ponto do centro e o ponto de 40 μT, porque com a diminuição do campo magnético ocorre o desvio.
6- Diminua a intensidade do feixe do canhão de elétrons clicando acima do dígito da centena para 1e/s. O que você observa na tela de fósforo verde? 
	Com a diminuição da intensidade do feixe de canhão a tela de fósforo diminui sua intensidade na tela.
7- Para desviar mais o feixe de elétrons, quais parâmetros você mudaria? 
Alteraria a intensidade do campo magnético.
 10-Para qual posição se deslocou o ponto luminoso na tela de fósforo verde? Qual a diferença do feixe de partículas alfa para o feixe de elétrons no campo magnético?
	Deslocou-se para a esquerda, e a diferença é que a carga de alfa é positiva e a de elétrons é negativa.
11- Qual o motivo de se aumentar o campo magnético para desviar as partículas alfa comparado ao feixe de elétrons? 
	Porque a massa de alfa é maior que a de elétrons.
12-Por que somente as partículas em movimento são desviadas pelo campo magnético? 
Devido as cargas em movimento que geram campo magnético que interagem com o campo magnético das placas.
13- Qual é a carga de uma partícula alfa e como ela é formada? 
	A partícula alfa possui um núcleo de um átomo de hélio com dois prótons e dois nêutrons.
14- Cite exemplos de aplicações na atualidade.
	Há aplicações na medicina, terapias e diagnósticos.