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CENTRO UNIVERSITÁRIO INTERNACIONAL UNINTER ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA COM ENFASE EM ELETRÔNICA– ELETRICIDADE ATIVIDADE PRÁTICA DE ELETRICIDADE DIONER GOMES DE OLIVEIRA PROF. DR. FELIPE NEVES CACHOEIRA DO SUL - RS B – FASE I - 2020 SUMÁRIO RESUMO ................................................................................................................................... I 1 INTRODUCAO ................................................................................................................ 1 1.1 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ............................................................................... 1 1.2 OBJETIVOS ................................................................................................................. 2 1.2.1 Objetivo geral ......................................................................................................... 2 1.2.2 Objetivos específicos .............................................................................................. 2 2 METODOLOGIA .................................................................................................................................. 3 3 CONCLUSÕES .................................................................................................................................... 27 4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................................... 28 I RESUMO No presente trabalho da disciplina de Eletricidade foram realizados cálculos e experi- mentos práticos muito importantes para o aprendizado, os assuntos abordados são: Leis de Kirchhoff, Lei de Ohm, Divisores de tensão e corrente, Análises de circuitos por malha e mé- todo nodal, Superposição, Teoremas de Thévenin e Norton, Circuítos de primeira ordem RL e RC e de Segunda ordem RLC em série e paralelo. Palavras-chave: Leis de Kirchhoff, Superposição, Teorema de Thévenin, Teorema de Nórton. Abstract: In the present work of the Electricity discipline, calculations and practical experiments were performed, which are very important for learning. , Superposition, Thévenin and Norton theorems, RL and RC first order and RLC second order circuits in series and parallel. Keywords: Kirchhoff's Laws, Superposition, Thévenin's Theorem, Nórton's Theorem. 1 1 INTRODUCAO Aplicaremos neste documento todo o conhecimento adquirido na disciplina de Eletricida- de neste módulo, aplicação da lei de Ohm de Kirchhoff, Teoremas de Thévenin e Norton, divisores de tensão e corrente, utilizando o Kit Thomas Edson disponibilizado pela Uninter para fazer os experimentos práticos seguidos dos cálculos teóricos e simulados pelo software Multisim, o trabalho é composto de quatro (4) Experiências, sendo: Experiência 01: Lei de Ohm, Experiência 02: Divisor de Tensão, Experiência 03: Divisor de Corrente e Experiência 04: Equivalente de Thevenin. 1.1 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA Temos como um dos principais conceitos do estudo de eletricidade, sendo um dos mais importantes que é a Lei de Ohm, a qual foi descoberta pelo Físico Alemão Georg Simon Ohm , no estudo ele comprovou que a corrente elétrica é diretamente proporcional a diferença de potencial aplicada, sendo esta a primeira lei de Ohm, já a segunda lei de Ohm nos mostra que a resistência elétrica do material do fio condutor é proporcional ao comprimento, que é inversamente proporcional a seção transversal. Somado a isso, outro tema muito importante que formam os conceitos e métodos de análises de circuitos elétricos são as leis de Kirchhoff, uma destas leis nos comprova que todas as correntes elétricas que entram e saem em um nó são iguais a zero (0), esta lei é base- ada na conservação da carga, lei dos nós, no conceito da lei de conservação da energia nos campos eletrostáticos, a qual denominamos lei das malhas nos dizem que a soma de todas as tensões em um circuito fechado é igual a zero (0). (FREEDMAN 2014). 2 1.2 OBJETIVOS Colocar em prática todo o conhecimento passado nas aulas de Eletricidade, aplicando os conceitos de Ohm de Kirchhoff, Teoremas de Thévenin e Norton, divisores de tensão e corrente, circuitos de primeira ordem RL e RC e de Segunda ordem RLC em série e paralelo para resolução de análises de circuitos na determinação de correntes e tensões elétricas, resis- tências equivalentes, equivalentes de Thévenin e Norton. 1.2.1 Objetivo geral O trabalho é composto de quatro (4) Experiências, sendo: Experiência 01: Lei de Ohm, Experiência 02: Divisor de Tensão, Experiência 03: Divisor de Corrente e Experiência 04: Equivalente de Thevenin. Utilizando cálculos teóricos, simulador Multisim e Kit prático Thomas Edison (fornecido pela Uninter). 1.2.2 Objetivos específicos Desenvolver os cálculos teóricos, após simular no Multisim e montar na proto- board conforme indicado no trabalho comparando os resultados obtidos e calcu- lando o erro percentual entre valores teóricos e práticos e justificando os mesmos. . 3 2 METODOLOGIA EXPERIÊNCIA 1: LEI DE OHM Dado o circuito abaixo da figura, obtenha a corrente utilizando a lei de Ohm. Figura 1: Montagem do circuito elétrico para observação da lei de Ohm Considere as tensões e resistência indicadas na tabela do item E e preencha a mesma conforme solicitado nos itens a seguir. A) Calcule os valores teóricos da corrente para cada um dos casos indicados na tabela. � = � � (1) I = � � = 0V 560Ω = 0 �� ; I = � � = 5V 560Ω = 8,928 �� ; I = � � = 7V 560Ω = 12,50 �� ; I = � � = 10V 560Ω = 17,85 �� ; I = � � = 12V 560Ω = 21,42 �� ; 4 B) Utilizando o Multisim Online, simule o circuito modificando os parâmetros de ten- são e resistência, conforme indicado na tabela. Figura 2: Circuitos simulando no Multisim os valores com todas as tensões solicitadas Figura 3: Circuitos simulando no Multisim os valores com todas as tensões solicitadas C) Realize os seguintes procedimentos experimentais: Foi feita a montagem do circuito com o resistor de 560 Ohms e com a fonte simétrica realizados todos os testes conforme solicitação e orientação do trabalho de Atividade Prática, Abaixo seguem as imagens das medições executadas. 5 Figura 4: Teste 0 volts Figura 5: Teste com 5 volts Figura 6: Teste com 7 volts Figura 7: Teste com 10 volts Figura 8: Teste com 12 volts D) Calcule o erro experimental: %���� = ���ó !"#$��%&� !'�(�)* ���ó !"# %+,, = (2) %Erro = 0,0 − 0,0 0,0 1100 = 0,0%; %Erro = 8,928 − 8,970 8,928 1100 = −0,470%; %Erro = 12,50 − 12,41 12,50 1100 = 0,72%; %Erro = 17,85 − 17,97 17,85 1100 = −0,672%; %Erro = 21,42 − 21,80 21,42 1100 = −1,77%; 6 E) Preencha a tabela 1 com os valores obtidos. I (A) % Erro V1(V) R1 a)Teórica Calcu- lada b) Simulada Multisim c) Experimental utilizando kit d) Erro Expe- rimental 0 560Ω 0 0 0 mA 0 % 5 560Ω 8,928 mA 8,93 mA 8,97 mA -0,470% 7 560Ω 12,50 mA 12,5 mA 12,41 mA 0,72% 10 560Ω 17,85 mA 17,90 mA 17,97 mA -0,672% 12 560Ω 21,42 mA 21,40 mA 21,80 mA -1,77% Tabela 1: Circuitos Teóricos, simulados no Multisim, Medidos com o Kit Thomas Edison e cálculo do %erro F) Trace uma curva de corrente por tensão, conforme demonstrado na figura abaixo, para os resultados teóricos e experimentais. Gráfico 1: Valores teóricos de tensão e corrente Gráfico 2: Valores experimentais de tensão e corrente -2 0 2 4 6 8 10 1214 0 5 10 15 20 25 Tensão(V) I (mA) Valores teóricos Tensão(V) x I(mA) Valores teóricos Tensão(V) Linear (Valores teóricos Tensão(V)) 0 2 4 6 8 10 12 14 0 5 10 15 20 25 Tensão(V) I (mA) Valores Experimentais Tensão(V) x I(mA) Valores teóricos Tensão(V) Linear (Valores teóricos Tensão(V)) 7 G) Utilizando os valores de tensão e correntes obtidas experimentalmente, calcule o valor real do resistor utilizado. 2 = ∆� ∆� = (4) R = ∆5 ∆6 = 78$9 :,:87;$:,::;<= = >?>, >@ABΩ H) Calcule a potência dissipada pelo resistor em cada uma das medições, sabendo que: P(W) P = V ∗ I % Erro V1(V) A) Teórica calculada B) Multisim C) Kit Tho- mas Edson d) Erro Experi- mental 0 0,0W 0,0W 0,0W 0,0% 5 44,64 mW 44,65 mW 44,85 mW -0,470% 7 87,50 mW 87,50 mW 86,87 mW 0,720% 10 178,50 mW 179,0 mW 179,70 mW -0,672% 12 257,04 mW 256,8 mW 261,60 mW -1,774% Tabela 2: Potência dissipada pelo resistor para cada valor de tensão %���� = E��ó !"#$E�%&� !'�(�)* E��ó !"# %+,, = (5) %Erro = 0,0 − 0,0 0,0 1100 = 0,0%; %Erro = 44,64 − 44,85 44,64 1100 = −0,470%; %Erro = 87,50 − 86,87 87,50 1100 = 0,720%; %Erro = 178,50 − 179,70 178,50 1100 = −0,672%; %Erro = 257,04 − 261,60 257,04 1100 = −1,774%; I) Justifique a diferença entre os valores experimentais e teóricos. - Como sabemos os cálculos teóricos são valores aproximados dos valores medidos na prática, visto que, temos inúmeras variáveis no processo experimental físico, como: calibração do Multímetro, o valor exato do Resistor, resistência dos condutores, etc, as quais aumentam o erro com relação a valores calculados na teoria. 8 EXPERIÊNCIA 2: DIVISOR DE TENSÃO: Dado o circuito a seguir, obtenha as tensões nos resistores R1 (VR1), R2 (VR2) e R3 (VR3) e a corrente I. Figura 9: Montagem do circuito para o experimento de divisor de tensão A) Calcule o valor teórico de cada uma das tensões e corrente do circuito. Valores Teóricos V1(V) VR1(V) VR2(V) VR3(V) I(A) 5 0,632 1,392 2,974 632µA 7 0,886 1,949 4,165 886µA 10 1,265 2,789 5,949 1,26 mA 12 1,518 3,34 7,138 1,51 mA Tabela 3: Tabela de resultados teóricos 9 B) Utilizando o Multisim, simule o circuito modificando os parâmetros de tensão e preencha a tabela. Para realizara a simulação fique atento às referências das pontas de prova do simulador. Figura 10: Simulação do circuito no Multisim Valores Simulados Multisim V1(V) VR1(V) VR2(V) VR3(V) I(A) 5 0,632 1,392 2,975 632,914µA 7 0,886 1,949 4,165 886,079µA 10 1,266 2,785 5,949 1,266 mA 12 1,519 3,342 7,139 1,519 mA Tabela 4: Resultados obtidos por simulação Figura 11: Resultados simulados no Multisim 10 Figura 12: Resultados simulados no Multisim Figura 13: Resultados simulados no Multisim Figura 14: Resultados simulados no Multisim 11 C) Realize os seguintes procedimentos experimentais: 1. Monte o circuito conforme indicado. 2. Conecte a fonte de tensão simétrica ou ajustável ao circuito Valores Experimentais Kit Thomas Edson V1(V) VR1(V) VR2(V) VR3(V) I(A) 5 0,631 1,400 3,03 633 µA 7 0,859 1,907 4,14 864µA 10 1,238 2,74 5,96 1,24 mA 12 1,492 3,30 7,19 1,51 mA Tabela 5: Valores Experimentais Kit Thomas Edson Fotos referente ao experimento 2 letra (C): Figura 15: Teste Kit Thomas Edison Figura 16: Teste Kit Thomas Edison Figura 17: Teste Kit Thomas Edison Figura 18: Teste Kit Thomas Edison Figura 19: Teste Kit Thomas Edison Figura 20: Teste Kit Thomas Edison 12 Figura 21: Teste Kit Thomas Edison Figura 22: Teste Kit Thomas Edison Figura 23: Teste Kit Thomas Edison Figura 24: Teste Kit Thomas Edison Figura 25: Teste Kit Thomas Edison Figura 26: Teste Kit Thomas Edison Figura 27: Teste Kit Thomas Edison Figura 28: Teste Kit Thomas Edison Figura 29: Teste Kit Thomas Edison 13 Figura 30: Teste Kit Thomas Edison Figura 31: Teste Kit Thomas Edison D) Calcule o erro experimental: %���� = ���ó !"#$��%&� !'�(�)* ���ó !"# %+,, = (6) %Erro(VR1_5V) = 0,632 − 0,631 0,632 1100 = 0,00158%; %Erro(VR29J) = 1,392 − 1,400 1,392 1100 = −0,00574%; %Erro(VR39J) = 2,974 − 3,03 2,974 1100 = −0,0188%; %Erro(I(A)5V) = 632 − 633 632 1100 = −0,00158%; %Erro(VR1_7V) = 0,886 − 0,859 0,886 1100 = 0,0304%; %Erro(VR2_7V) = 1,949 − 1,907 1,949 1100 = 0,0215%; %Erro(VR3_7V) = 4,16 − 4,14 4,16 1100 = 0,00480%; %Erro(I(A)7V) = 886 − 864 886 1100 = 0,0248%; %Erro(VR1_10V) = 1,265 − 1,238 1,265 1100 = 0,0213%; %Erro(VR2_10V) = 2,78 − 2,74 2,78 1100 = 0,0143%; %Erro(VR37:J) = 5,94 − 5,96 5,94 1100 = −0,00336%; %Erro(I(A)10V) = 1,26 − 1,24 1,26 1100 = 0,0158%; %Erro(VR1_12V) = 1,518 − 1,492 1,518 1100 = 0,0171%; %Erro(VR2_12V) = 3,34 − 3,30 3,34 1100 = 0,0119%; 14 %Erro(VR378J) = 7,13 − 7,19 7,13 1100 = −0,0841%; %Erro(I(A)12V) = 1,52 − 1,51 1,52 1100 = 0,00657%; %Erro V1(V) %EVR1(V) %EVR2(V) %EVR3(V) %ECorrente 5 0,00158% -0,00574% -0,0188% -0,00158% 7 0,0304% 0,0215% 0,00480% 0,0248% 10 0,0213% 0,0143% -0,00336% 0,0158% 12 0,0171% 0,0119% -0,0841% 0,00657% Tabela 6: Cálculo do erro experimental E) Justifique a diferença entre os valores experimentais e teóricos. - Essa diferença entre valores experimentais e teóricos sempre existirá, pois, temos muitas perdas em um modelo real com relação a um modelo ideal ou teórico, perdas estas nos condutores, componentes eletrônicos, em sistemas maiores temos perdas por efeito Joule e correntes parasitas de Foucault, energia elétrica fornecida também pos- sui oscilações, enfim nunca conseguiremos obter os dados exatamente iguais teoria e prática. EXPERIÊNCIA 3: DIVISOR DE CORRENTE Dado o circuito a seguir, obtenha as correntes em cada um dos ramos. Figura 32: Montagem do circuito para o experimento de divisor de corrente A) Calcule a tensão teórica de cada uma das tensões e corrente solicitadas. IR1(5V) = 5 L7 = 9J 7:::Ω = 5,00 �� ; IR2(5V) = 5 L8 = 9J 88::Ω = 2,27 �� ; IR3(5V) = 5 LM = 9J N=::Ω = 1,06 �� ; 15 IR1(7V) = 5 L7 = =J 7:::Ω = 7,00 �� ; IR2(7V) = 5 L8 = =J 88::Ω = 3,18 �� ; IR3(7V) = 5 LM = =J N=::Ω = 1,48 �� ; IR1(10V) = 5 L7 = 7:J 7:::Ω = 10,00 �� ; IR2(10V) = 5 L8 = 7:J 88::Ω = 4,54 �� ; IR3(10V) = 5 LM = 7:J N=::Ω = 2,12 �� ; IR1(12V) = 5 L7 = 78J 7:::Ω = 12,00 �� ; IR2(12V) = 5 L8 = 78J 88::Ω = 5,45 �� ; IR3(12V) = 5 LM = 78J N=::Ω = 2,55 �� ; Valores Teóricos V1(V) IR1(A) IR2(A) IR3(A) 5 5,00 mA 2,27 mA 1,06 mA 7 7,00 mA 3,18 mA 1,48 mA 10 10,00 mA 4,54 mA 2,12 mA 12 12,00 mA 5,45 mA 2,55 mA Tabela 7: Valores de corrente elétrica calculadas B) Utilizando o Multisim, simule o circuito modificando os parâmetros de tensão e preencha a tabela. Valores Simulador Multisim V1(V) IR1(A) IR2(A) IR3(A) 5 5,00 mA 2,27 mA 1,06 mA 7 7,00 mA 3,18 mA 1,49 mA 10 10,00 mA 4,55 mA 2,13 mA 12 12,00 mA 5,45 mA 2,55 mA Tabela 8: Valores de corrente elétrica obtidas por simulação C) Realize os seguintes procedimentos experimentais: 1. Monte o circuito conforme indicado 2. Conecte a fonte de tensão conforme indicado na figura. 16 3. Meça as correntes elétricas solicitadas. Abra o circuito e conecte o multímetro em série com cada um dos resistores.Figura 33: Conexão do multímetro no circuito para ler corrente Valores Experimentais Kit Thomas Edson V1(V) IR1(A) IR2(A) IR3(A) 5 5,11 mA 2,31 mA 1,05 mA 7 6,95 mA 3,14 mA 1,44 mA 10 10,1 mA 4,55 mA 2,08 mA 12 12,2mA 5,48 mA 2,51 mA Tabela 9: Valores de corrente obtidas experimentalmente Fotos referente ao Experimento 3 letra (C): Figura 34: Kit Thomas Edison Figura 35: Kit Thomas Edison Figura 36: Kit Thomas Edison Figura 37: Kit Thomas Edison Figura 38: Kit Thomas Edison Figura 39: Kit Thomas Edison 17 Figura 40: Kit Thomas Edison Figura 41: Kit Thomas Edison Figura 42: Kit Thomas Edison Figura 43: Kit Thomas Edison Figura 44: Kit Thomas Edison Figura 45: Kit Thomas Edison D) Calcule o erro experimental: %���� = ���ó !"#$��%&� !'�(�)* ���ó !"# %+,, = (7) %Erro(IR1_5V) = 5,00 − 5,11 5,00 1100 = 0,022%; %Erro(IR29J) = 2,27 − 2,31 2,27 1100 = −0,017%; %Erro(IR39J) = 1,06 − 1,05 1,06 1100 = 0,0094%; %Erro(IR1_7V) = 7,00 − 6,95 7,00 1100 = 0,0071%; %Erro(IR2_7V) = 3,18 − 3,14 3,18 1100 = 0,0125%; %Erro(IR3_7V) = 1,48 − 1,44 1,48 1100 = 0,0270%; %Erro(IR17:J) = 10,0 − 10,1 10,0 1100 = −0,01%; %Erro(IR27:J) = 4,54 − 4,55 4,54 1100 = −0,00220%; %Erro(IR37:J) = 2,12 − 2,08 2,12 1100 = −0,0188%; %Erro(IR178J) = 12,0 − 12,2 12,0 1100 = −0,0166%; 18 %Erro(IR278J) = 5,45 − 5,48 5,45 1100 = −0,00550%; %Erro(IR378J) = 2,55 − 2,51 2,55 1100 = 0,0156%; %Erro V1(V) %EIR1 %EIR2 %EIR3 5 0,0220% -0,0170% 0,0094% 7 0,0071% 0,0125% 0,0270% 10 -0,01% -0,00220% -0,0188% 12 -0,0166% -0,00550% 0,0156% Tabela 10: Cálculo do erro experimental E) Justifique a diferença entre os valores experimentais e teóricos. - Essa diferença entre valores experimentais e teóricos sempre existirá, pois, temos muitas perdas em um modelo real com relação a um modelo ideal ou teórico, perdas estas nos condutores, componentes eletrônicos, em sistemas maiores temos perdas por efeito Joule e correntes parasitas de Foucault, energia elétrica fornecida também pos- sui oscilações, enfim nunca conseguiremos obter os dados exatamente iguais teoria e prática. EXPERIÊNCIA 4: EQUIVALENTE DE THEVENIN Dado o circuito abaixo, responda os itens a seguir e preencha a tabela: Figura 46: Circuito elétrico Experiência 4 A) Utilizando o método de análise nodal, calcule os valores teóricos de todas as cor- rentes, tensões circuito e obtenha circuito equivalente de Thévenin. Primeiramente acharemos o RTH (Resistência de Thévenin), retirando as fontes de tensão do circuito e colocando um fio condutor no local e calculando a resistência equivalen- te: 19 + 2OP = + �+ + + �R (8) 1 Req1 = 1 1 ∗ 10M + 1 6,8 ∗ 10M = UV+, V@Ω; Req1 = 871,79Ω + 2,2 ∗ 10M(R3) = B,V+, V@Ω; 1 Req2 = 1 3071,79 + 1 560 = ?VB, A>Ω; Req2 = 473,65Ω + 1,1 ∗ 10M(R5) = +?VB, A>Ω; 1 Req3 = 1 1473,65 + 1 1 ∗ 10³ = >@>, VBΩ; Resistência de Thévenin: 2XY = >@>, VBΩ; Tensão de Thévenin (Aplicar Divisor de tensão): �Z[ = �R(\ó)∗�> �>]�A = (9) �Z[ = >, B> ∗ + ∗ +,³ + ∗ +,³ + + ∗ +,³ = R, AV>� Corrente de Thévenin (ITH): �Z[ = �Z[ �Z[ = (10) �Z[ = R, AV>^ >@>, VBΩ = ?, ?@ '_ Aplicando LCK no NÓ1: �+ = �R + �B (11) (−�1 + 12) 1 ∗ 10³ = �1 6,8 ∗ 10³ + �1 − �2 2,2 ∗ 10³ (−�1) 1 ∗ 10³ + 12 1 ∗ 10³ = �1 6,8 ∗ 10³ + �1 2,2 ∗ 10³ − −�1 2,2 ∗ 10³ = −0,001V1 + 0,012 = 0,0001470588235�1 + 0,0004545V1 − 0,0004545V2 = −0,001V1 + 0,012 = 0,0001470588235�1 + 0,0004545V1 − 0,0004545V2 = 0,012=1,601604279*10-³V1-0,0004545V2 20 Equação 01 ?, >? ∗ +,$?^R = +, A, ∗ +, − ³ − ,, ,+R; (12) Aplicando LCK no NÓ2: �? + �B = �> (13) (6 − �2) 560 + �2 1 ∗ 10³ = �2 1 ∗ 10³ 6 560 − �2 560 + �2 1 ∗ 10³ = �2 1 ∗ 10³ 0,0107 − 1,78 ∗ 10 − ³�2 + 1 ∗ 10³V2 = 1 ∗ 10³V2; 0,0107 + 999,998�2 = 1 ∗ 10³V2; 0,0107 = 1 ∗ 10³�2 − 999,998�2; 0,0107 = 2 ∗ 10 − ³V2; ^R = ,, ,+,V R ∗ +, − ³ = >, B> ^; Substituindo na Equação 01: 4,54 ∗ 10$N�2 = 1,60 ∗ 10 − ³�1 − 0,012 4,54 ∗ 10$N ∗ (5,35) = 1,60 ∗ 10 − ³�1 − 0,012 2,42 ∗ 10 − ³ + 0,012 = 1,60 ∗ 10 − ³�1 0,0144289 = 1,60 ∗ 10 − ³�1 ^+ = ,, ,+??RU@ +, A, ∗ +, − ³ = @, ,+U^ Cálculo de VR1: VR1 = �1(`abcd) − �1(eó) VR1 = 12 − 9,018 = 2,98� �+ = ��+ 2+ = R, @U + ∗ +,³ = R, @U fg Cálculo de VR2: 21 ^2R = �+(\ó) − ,(��h. ) = (14) VR2 = 9,018 − 0 = 9,018� �R = ��R 2R = @, ,+U A, U ∗ +,³ = +, BRA fg Cálculo de VR3: ^2B = �+(\ó) − �R(\ó) = (15) VR3 = 9,018 − 5,35 = 3,66� �B = ��B 2B = B, AA R, R ∗ +,³ = +, AA fg Cálculo de VR4: ^2? = �R(j#(��) − �R(\ó) = (16) VR4 = 6 − 5,35 = 0,65� �? = ��? 2? = ,, A> >A, = +, +A fg Cálculo de VR5: ^2> = �R(\ó) − �Z[ = (17) VR5 = 5,35 − 2,704 = 2,64� �> = ��> 2> = R, A? + ∗ +,³ = R, A? fg Cálculo de VR6: ^2A = �R(\ó) − �Z[ = (18) VR6 = 5,35 − 2,704 = 2,64� �A = ��A 2A = R, A? + ∗ +,³ = R, A? fg 22 B) Utilizando o Multisim, simule o circuito e obtenha os valores das correntes, tensões e a tensão equivalente de Thévenin. Figura 47: Tensão de Thévenin no Multisim Figura 48: Tensões Nó V1, V2 e de Thévenin, Correntes I1, I2, I3, I4 e I5 no Multisim 23 Figura 49: Tensões medidas Multisim de VR1, VR2, VR3, VR4, VR5, VR6 Figura 50: Resistência RTH de Thévenin Resistência Equivalente de Thévenin (RTH) = 595,739 Ω. C) Utilizando o multímetro, meça os valores das correntes, tensões nos resistores, da tensão equivalente de Thévenin ne da resistência equivalente de Thévenin. 1. Para entender melhor como montar o circuito, veja na aula 12 do AVA os itens 5 e 6 2. Monte o circuito conforme indicado na figura acima 3. Para obter 6 V será necessário utilizar o suporte para 4 pilhas AA. 4. Meça as tensões e correntes seguindo todas as recomendações dos experimentos anteriores: 24 Cálculo da %erro entre os valores teóricos e das medições feitas com o Kit Thomas Edison da Experiência 04: %���� = ��ó !"#$�%&� !'�(�)* ��ó !"# %+,, = (19) %Erro_I1 = 2,98 − 2,94 2,98 1100 = 0,0134%; %Erro_I2 = 1,326 − 1,330 1,326 1100 = −0,0030%; %klla_m3 = 1,66 − 1,60 1,66 1100 = 0,0361%; %Erro_I4 = 1,16 − 1,06 1,16 1100 = 0,0862%; %Erro_I5 = 2,64 − 2,84 2,64 1100 = −0,0757%; %Erro_�1 = 9,018 − 9,08 9,018 1100 = −0,00687%; %Erro_�2 = 5,350 − 5,560 5,350 1100 = −0,0392%; %Erro_��1 = 2,98 − 2,89 2,98 1100 = 0,0302%; %klla_��2 = 9,018 − 9,07 9,018 1100 = −0,00576%; %klla_��3 = 3,66 − 3,50 3,66 1100 = 0,0437%; %klla_��4 = 650 − 700 650 1100 = −0,0769%; %klla_��5 = 2,64 − 2,79 2,64 1100 = −0,0568%; %klla_��6 = 2,64 − 2,77 2,64 1100 = −0,0492%; %klla_�no = 2,675 − 2,770 2,675 1100 = −0,0355%; 25 I(A) / V(V) %Erro Teórica Calc. Multisim Experimental Kit Thomas Edson %Erro Expe- rimental I1 2,98 mA 2,97 mA 2,94 mA 0,0134% I2 1,326 mA 1,33 mA 1,33 mA -0,0030% I3 1,66 mA 1,65 mA 1,60 mA 0,0361% I4 1,16 mA 1,06 mA 1,24 mA 0,0862% I5 2,64 mA 2,70 mA 2,84 mA -0,0757% V1 9,018 V 9,027 V 9,08 V -0,00687% V2 5,350 V 5,407 V 5,56 V -0,0392% VR1 2,98 V 2,973 V 2.89 V 0,0302% VR2 9,018 V 9,027 V 9,07 V -0,00576% VR3 3,66 V 3,62 V 3,50 V 0,0437% VR4 650 mV 592,65 mV 700 mV -0,0769% VR5 2,64 V 2,704 V 2,79 V -0,0568% VR6 2,64 V 2,704 V 2,77 V -0,0492% VTH 2,675 V 2,704 V 2,77 V4 -0,0355% Tabela 11: Valores do Experimento 04 Fotos referente ao Experimento 04 letra (C) com o Kit Thomas Edison: Figura 51: Teste Kit Thomas Edison Exp.04 Figura 52: Teste Kit ThomasEdison Exp.04 Figura 53: Teste Kit Thomas Edison Exp.04 Figura 54: Teste Kit Thomas Edison Exp.04 26 Figura 55: Teste Kit Thomas Edison Exp.04 Figura 56: Teste Kit Thomas Edison Exp.04 Figura 57: Teste Kit Thomas Edison Exp.04 Figura 58: Teste Kit Thomas Edison Exp.04 Figura 59: Teste Kit Thomas Edison Exp.04 Figura 60: Teste Kit Thomas Edison Exp.04 Figura 61: Teste Kit Thomas Edison Exp.04 Figura 62: Teste Kit Thomas Edison Exp.04 27 Figura 63: Teste Kit Thomas Edison Exp.04 Figura 64: Teste Kit Thomas Edison Exp.04 Figura 64: Teste Kit Thomas Edison Exp.04 3 CONCLUSÕES Com base no trabalho executado, portanto, nota-se uma pequena discrepância entre os va- lores calculados na fundamentação teórica de cada experimento com relação aos valores me- didos na prática com o auxílio do kit Thomas Edison, podemos dizer que é uma pequena dife- rença, a qual está prevista no datasheet dos componentes como tolerância de fabricação em percentual normalmente, porém, em grandes projetos profissionais deverá ser levado em con- sideração no momento do desenvolvimento do circuito para evitar erros de projeto. Aplicamos na prática os conceitos da Lei de Ohm e de Kirchhoff, divisores de tensão e corrente, Teorema de Thévenin facilitando o entendimento e formando um sólido aprendizado da disciplina. 28 4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALEXANDER, C. K.; SADIKU, M, N. O. Fundamentos de circuitos elétricos. 5. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013. BOYLESTAD, R. L. Introdução à análise de circuitos. 12. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2012. RUGGIERO, M. A .G.; LOPES, V. L. R. Cálculo numérico, aspectos teóricos e computa- cionais. 3. ed. São Paulo: Pearson, 2014.
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