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RELÁTORIO DE FISICA EXPERIMENTAL lll Departamento de Física O ohmímetro, voltímetro e amperímetro Parte 1: O experimento Foi medido a resistência em série e em paralelo, e juntamente com isso também foi medido a tensão e a corrente em cada um dos circuitos montados. Resistores em série: TABELA 1 Resistências Resistência ( Ω ) Volt (V) Corrente (mA) R1 99,75 ± 0,01 0,464 ± 0,001 4680 ± 1 R2 2215 ± 1 10,363 ± 0,001 4680 ± 1 R1 + R2 2314 ± 1 10,831 + 0,001 4680 ± 1 Tensão da Fonte: 10,643 Volts Resistores em paralelo: TABELA 2 Resistências Resistência ( Ω ) Volt (V) Corrente (mA) R1 99,75 ± 0,01 10,847 ± 0,001 105,15 ± 0,01 R2 2215 ± 1 10,849 ± 0,001 4,888 ± 0,001 R1 || R2 95,44 ± 1 10,847 + 0,001 109,92 ± 0,01 Tensão da Fonte: 10,869 Volts Analisando os valores obtidos, fica evidente as relações que estudamos na teoria. Pois quando resistores são ligados em série, a corrente do circuito tem que ser igual no inicio e no fim. E em relação a ddp esperava-se que seria a somada dos ddps individuais dos resistores. E ambas as relações foram provadas. Já em relação aos resistores em paralelos, esperava-se que as tensões fossem iguais ao final do circuito. E em relação a corrente elétrica, esperava que a corrente total, fossem as de cada resistor individualmente somadas. E foi provado que estavam de acordo com o esperado. Questões: 1) Mostre, utilizando a Lei de Ohm, que as resistências equivalentes para as associações em série e em paralelo são respectivamente. R: Esperava-se que a resistência do circuito fosse a soma das duas resistências individuais. Logo, isso ficou evidente da forma que: 99,75 Ω +2215 Ω =2314 Ω. E a medida experimental também foi 2314 Ω. Provando assim a primeira lei de Ohm. Já no experimento posicionando os resistores em paralelo, obteve-se o valor de 99,44 no circuito, porém pela lei de Ohm, o valor esperado era de No paralelo quando juntamos do resistores em paralelo o R1 e R2 em paralelo, e igual a (1/R1)+(1/R2) = (1/Rn). Logo, (1 / 99,73 Ω) + (1 / 2215 Ω) = (1/ 0,0104 Ω). Assim, a resistência do circuito é 95,43 Ω. 2) Com base nos resultados obtidos no item I: a. O que você conclui sobre o comportamento das correntes elétricas quando os resistores estão associados em série? R: A corrente se mantém a mesma. 2b). Qual a relação entre as d.d.p. medidas em cada resistor e a d.d.p total fornecida pela fonte? R: A ddp total fornecida é a soma das ddps em cada resistor. 3) Com base nos resultados obtidos no item II: a. O que você conclui sobre o comportamento das d.d.p quando os resistores estão associados em paralelo? R: Quando os resistores estão em paralelo, a ddp se mantem a mesma em todos os resistores. b. Qual a relação entre as correntes elétricas medidas em cada resistor e a corrente elétrica total do circuito? R: A corrente total do circuito é a soma das correntes elétricas de cada resistor. 4) Nos circuitos utilizados, em série e em paralelo, verifique a conservação da energia. R: Em relação a conservação de energia em série, a corrente se conserva, porém gasta tensão. E em relação a associação em paralelo, a tensão se mantém, porém a corrente é gasta. Parte 2: O experimento: Os procedimentos consistiram em realizar as medições de voltagem e corrente elétrica com ohmímetro em circuitos com diferentes resistências e posicionadas de formas diferentes. Os resultados obtidos foram os seguintes: TABELA 2 Resistências Resistência ( Ω ) Volt (V) Corrente (mA) (Vr/Ir) ± δ R1 9,964 ± 0,001 0,341 ± 0,001 03,43 ± 0,01 0,099 R2 1,8789 ± 0,341 ± 0,001 0,1737 ± 0,0001 1,963 R3 2,215 ± 8,014 + 0,001 3,624 ± 0,0001 2,211 R4 4,696 ± 2,933 + 0,001 2,933 ± 0,001 1 R5 9,797 ± 2,933 ± 0,001 2,993 ± 0,001 1 R1 || R2 94,7 ± - - - R4 || R5 810,6 ± - - - R1 || R2 + R3 + R4|| R5 3,121 ± 11,293 ± 0,001 3,618 ± 0,001 3,121 Tensão da fonte = 11,146 V Observando os valores obtidos experimentalmente, fica evidente a relação de Ohm, em que quanto maior a resistência de um resistor, menor será a corrente no circuito. E que também a voltagem do circuito aumenta proporcionalmente com a resistência. Entretanto, erros experimentais existem, tal que se devem pela qualidade dos matérias utilizados. Por não serem resistores de precisão, a fonte do sistema já possui uma vida útil bem utilizada. E também os erros humanos em relação ao posicionamento dos fios. Questões 01 –- Dos dados da Tabela (1), qual o melhor valor obtido para cada resistor? Justifique, com base na Eq.(1) R1 9,964 ± 0,001 Ω R2 1,8789 ± Ω R3 2,215 ± Ω R4 4,696 ± Ω R5 9,797 ± Ω 02-Dos dados da Tabela (2), qual o valor mais preciso para as quedas de tensão em cada resistor? Justifique. R1 0,341 ± 0,001 V R2 0,341 ± 0,001 V R3 8,014 + 0,001 V R4 2,933 + 0,001 V R5 2,933 ± 0,001 V 03- Dos dados da Tabela (3), qual a melhor faixa para a leitura da corrente? Justifique. R1 03,43 ± 0,01 mA R2 0,1737 ± 0,0001 mA R3 3,624 ± 0,0001 mA R4 2,933 ± 0,001 mA R5 2,933 ± 0,001 mA R: A melhor faixa para leitura é aquela com a menor erro de medida, que seria o R4 e R5 04 - O que você observou em relação tensão e corrente no circuito utilizado? R: Algumas resistências possuem a mesmas tensão e corrente.
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