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CENTRO UNIVERSITÁRIO INTERNACIONAL UNINTER ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA BACHARELADO EM ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO DISCIPLINA DE PBL – FUNDAMENTOS DA ENGENHARIA ATIVIDADE PRÁTICA ELETRICIDADE ALUNO: JHORDAN S. PADILHA LORD PROFESSOR: FELIPE NEVES CANOAS – RS 2020 SUMÁRIO RESUMO ..................................................................................................................... i 1 INTRODUÇÃO ....................................................... Error! Bookmark not defined. 1.1 Objetivo Geral ........................................................................................... 1 1.2 Objetivo Específico ................................................................................... 1 2 DESENVOLVIMENTO ...................................................................................... 2 2.1 EXPERIÊNCIA 1: LEI DE OHM ...................................................................... 2 2.2 EXPERIÊNCIA 2: LEI DE DIVISOR DE TENSÃO .......................................... 5 2.3 EXPERIÊNCIA 3: LEI DE DIVISOR DE CORRENTE ..................................... 8 3 CONCLUSÃO ................................................................................................... 12 4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................. 13 RESUMO Esta atividade contempla todas as análises de circuitos estudadas nesta Disciplina através das leis que regem as estruturas de circuitos. Lei de Ohm, leis de Kirchhoff, Equivalente Thévenin. Por conta da Pandemia da COVID (19), não obtive acesso ao Kit Thomas Edison, por tanto, optei pela experiência sem o kit. 1. INTRODUÇÃO 1.1 Objetivo Geral Nesta atividade serão realizados experimentos para comparar a teoria e a prática do funcionamento de circuitos integrados. Os circuitos serão divididos e analisados passo a passo, assim como o funcionamento de seus componentes. As ferramentas utilizadas serão os cálculos teóricos e as plataformas online Multisim e Tinkecard. O trabalho apresentará as fórmulas e cálculos teóricos, além de exibir os circuitos testados no Multisim. Após, as tabelas das atividades teóricas e simuladas serão preenchidas a fins de comparação, além ainda do gráfico da curva de tensão. 1.2 Objetivos Específicos Atividade Prática de Eletricidade SEM KIT THOMAS EDISON. O objetivo dessa atividade tem como intuito colocar em prática todos os conceitos abordados na disciplina de eletricidade, como lei de Ohm, leis de Kirchhoff, divisor de tensão, divisor de corrente, funcionamento de resistores, capacitores e indutores. Para a realização dos experimentos será utilizado o simulador online de circuitos Multisim Online, cujo acesso deverá ocorrer através do site: www.multisim.com. Com intuito de aprendizagem, recomendo que acessem ao site https://www.tinkercad.com/ e utilizem o Thinkercad para simular os circuitos utilizando uma protoboard e entender o funcionamento da mesma. 2. DESENVOLVIMENTO 2.1 EXPERIÊNCIA 1: LEI DE OHM Dado o circuito abaixo da figura, obtenha a corrente utilizando a lei de Ohm. Figura: Montagem do circuito elétrico para observação da lei de Ohm. Considere as tensões e resistência indicadas na tabela 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. PR2(i)= 0V/560Ω = 0.0A PR8(i)= 10V/560Ω = 0.01786A PR4(i)= 5V/560Ω = 0.00893A PR10(i)= 12V/560Ω = 0.02143A PR6(i)= 7V/560Ω = 0.01250A B) Utilizando o Multisim Online, simule o circuito modificando os parâmetros de tensão e resistência, conforme indicado na tabela. C) Preencha a tabela 1 com os valores obtidos. Tabela de Valores Obtidos* D) Trace uma curva de corrente por tensão, para os resultados teóricos. Figura: Gráfico de relação entre tensão e corrente E) Utilizando os valores de tensão e correntes obtidas, calcule o valor real do resistor utilizado. R1= 0 Ω R1= 10V/0,017857A= 560 Ω R2= 5V/0,0089286A= 559,99 Ω R1= 12V/0,021429A= 559,98 Ω R3= 7V/0,0125000A= 560 Ω F) Calcule a potência dissipada pelo resistor em cada uma das medições, sabendo que: y = 559.95x - 3E-05 R² = 1 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 CURVA DE TENSÃO X CORRENTE PARA RESISTÊNCIA DE 560 OHMS 2.2 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: Montagem do circuito para o experimento de divisor de tensão A) Calcule o valor teórico de cada uma das tensões e corrente do circuito. VR1= 5V x 1000Ω/(1000Ω+2200Ω+4700Ω) =0,6V it= 5V/7900=0,6mA VR2= 5V x 2200Ω/(1000Ω+2200Ω+4700Ω) =1,4V VR3= 5V x 4700Ω/(1000Ω+2200Ω+4700Ω) =3,0V VR1= 7V x 1000Ω/(1000Ω+2200Ω+4700Ω) =0,89V it= 7V/7900=0,9mA VR2= 7V x 2200Ω/(1000Ω+2200Ω+4700Ω) =1,95V VR3= 7V x 4700Ω/(1000Ω+2200Ω+4700Ω) =4,16V VR1= 10V x 1000Ω/(1000Ω+2200Ω+4700Ω) =1,27V it=10V/7900=1,3mA VR2= 10V x 2200Ω/(1000Ω+2200Ω+4700Ω) =2,78V VR3= 10V x 4700Ω/(1000Ω+2200Ω+4700Ω) =5,95V VR1= 12V x 1000Ω/(1000Ω+2200Ω+4700Ω) =1,52V it=12V/7900=1,5mA VR2= 12V x 2200Ω/(1000Ω+2200Ω+4700Ω) =3,34V VR3= 12V x 4700Ω/(1000Ω+2200Ω+4700Ω) =7,14V 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. 2.3 EXPERIÊNCIA 3: DIVISOR DE CORRENTE Dado o circuito a seguir, obtenha as correntes em cada um dos ramos. A) Calcule a tensão teórica de cada uma das tensões e corrente solicitadas. PR1(i)= 5V/1000Ω= 0,005A Req= 5V/ (0,005+0,00227+0,00106) = 600Ω PR2(i)= 5V/2200Ω= 0,00227A PR3(i)= 5V/4700Ω= 0,00106A PR1(i)= 7V/1000Ω= 0,007A Req=7V/ (0,007+0,003182+0,001489) = 599,8Ω PR2(i)= 7V/2200Ω= 0,003182A PR3(i)= 7V/4700Ω= 0,001489A PR1(i)= 10V/1000Ω= 0,01A Req=10V/ (0,01+0,004545+0,002128) = 599,8Ω PR2(i)= 10V/2200Ω= 0,004545A PR3(i)= 10V/4700Ω= 0,002128A PR1(i)= 12V/1000Ω= 0,012A Req=12V/ (0,012+0,005454+0,002553) = 599,8Ω PR2(i)= 12V/2200Ω= 0,005454A PR3(i)= 12V/4700Ω= 0,002553A B) Utilizando o Multisim, simule o circuito modificando os parâmetros de tensão e preencha a tabela. 3. CONCLUSÃO As experiênciasrealizadas nesta atividade expuseram algumas diferenças entre a teoria e a prática, bem como suas particularidades. Equações realizadas minimizando arredondamentos, principalmente quando se for obter a resistência equivalente de um circuito e as análises nodais que exigem um grau maior de precisão, se utilizando de equações lineares com atalhos em particular para atingir resultados mais próximos ao do simulador. 4. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Boylestad, Robert L. – Introdução à Análise de Circuitos – Prentice Hall/Pearson, 10ª. Ed, 2004. Nilsson, James W, Susan A. Riedel – Circuitos Elétricos – Prentice Hall/Pearson, 8ª. Ed, 2008. Gussow, Milton - Eletricidade Básica - Makron Books, SP, 1995. Edminister, Joseph A - Circuitos Elétricos - Makron Books. Malley, John 0- Análise de Circuitos - Makron Books. Close, Charles M. -Circuitos Lineares - LTC. Bolton, W - Análise de Circuitos Elétricos - Makron Books, SP, 1994 Arnold - Fundamentos de Eletrotécnica - EPUSP. Valkenburgh/Neville -. Eletricidade Básica - LTC. Capuano / Marino - Laboratório de Eletricidade e Eletrônica - Érica, SP Malvino, A P - Eletrônica no Laboratório - Makron Books, SP. Burian, Iaro Jr.; Circuitos Elétricos – Campinas, Unicamp, 1994. Desoer, Kuh; Teoria Básica de Circuitos – McGraw Hill, 1986. Bessonov, L A; Applied Electricity for Engineers – Mir, Moscow, 1976. Popov, V S; Nikolayev, S A; Basic electricity and Electronics Mir, Moscow, 1979. Durney, Carl H; Harris, L Dale; Alley, Charles L; Circuitos Elétricos – Teoria e Aplicações em Engenharia – Edit. Campus Ltda, Rio de Janeiro, 1985.
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