Buscar

Eletricidade_basica_prova1_1sem2010turma2gabarito

Prévia do material em texto

Laboratório de Eletricidade Básica 
 
 
 PUC campus Poços de Caldas 1 
AVALIAÇÃO DE ELETRICIDADE BÁSICA – 25 Pontos 
 
Prof.: Data: 25/03/10 
Nome: __________________________________________________________ Nota: _______ 
 
 
1) (3,5 pontos) Instrumentação e controle é um ramo da engenharia elétrica utilizado largamente nas 
indústrias. Hoje grande parte dos processos industriais é realizada de forma automática (um carro é 
montado em aproximadamente 70s. Você já pensou em quantos anos cem montadoras espalhadas 
pelo mundo produziriam a surpreendente marca de um carro para cada 10 habitante do mundo?? Bem 
isto é para fazer em casa). Uma das grandezas mais medidas é a temperatura. Sugira então uma 
propriedade física avaliada nas práticas de 1 a 5 que poderia ser utilizada para a medida indireta da 
temperatura. Tente apresentar sua sugestão utilizando alguma relação matemática conhecida entre as 
grandezas. 
Uma das grandezas que pode e é utilizada é a variação da resistividade com a temperatura. Esta 
grandeza pode, em primeira aproximação, ser obtida pela relação TRRR += 00  , sendo R a 
resistência e T a variação da temperatura. R0 e  são constantes do material usado na medida da 
relação. Uma equação desta obtida experimentalmente resulta na calibração do material como medidor 
de temperatura. Como resistência é uma característica que permite a medida de corrente e tensão em 
um circuito e tensão é uma grandeza digitalizável, é possível, a partir de um material deste, criar 
termômetros que poderão controlar processos em que a grandeza temperatura seja uma variável. 
 
2) (3 pontos) Quase todos os dispositivos utilizados em elétrica e eletrônica apresentam resistência 
elétrica. Discuta sucintamente os tipos de resistências existentes e dê exemplos para cada um deles. 
Basicamente há dois tipos de resistências: as constantes chamadas ôhmicas e as variáveis chamadas 
de não ôhmicas. Dentre as resistências ôhmicas estão os resistores que geralmente são produzidos 
em valores discretos, podendo a partir destes valores discretos e através de associações, ser gerados 
outros valores. Dentre as não ôhmicas podemos citar elementos que sofrem aquecimento em seu 
funcionamento como as lâmpadas incandescentes e dispositivos ativos como o diodo que sofrem 
variações enorme de sua resistência em função da polarização de seus terminais, 
3) Uma empresa fabricante de cabos construiu um cabo para seu cliente e antes da entrega testes devem 
ser realizados para a determinação de valores típicos deste tipo de cabo. Sabendo que a resistividade 
é uma das propriedades medidas foi requisitado para o setor responsável a realização da medida 
desta grandeza. Para tanto foi enviado ao laboratório do setor responsável um metro do fio usado no 
cabo. Um estudante estagiário realizou as medidas iniciais e obteve para o diâmetro o valor de 
(0,400,01)mm e para o comprimento efetivo (100,000,05)cm. Para medida preliminar o estudante 
realizou com um multímetro na escala de resistência cinco diferentes medidas que apresentaram os 
seguintes resultados: R1=137m, R2=136m, R3=140m, R4=134 m.R5=138m. 
a) (4 pontos) Use estes para determinar um valor médio para a resistência elétrica e determine o 
desvio médio absoluto e represente o valor da resistência com seu desvio. 
( )
=
=−+−+−+−+−=
=++++=
mR
R
R
)2137(
6,15137138137134137140137136137137
1375/)138134140136137
 
b) (5 pontos) Determine o valor da resistividade com sua precisão e identifique o material na tabela 
abaixo. 
( ) ( )
( ) m
xx
L
L
S
S
R
R
L
RS
L
RS
mm
d
d
ddddS
=












++=




 
+

+

=
=





=




 
==
−
−
−−
8
7
2727222
101,07,1
10
10000
5
126
6
137
2
0000,1
26,1137,0
0000,1
26,1137,0
1006,026,110
40,0
01,0
2600,1600,1
4
2
44



 
Laboratório de Eletricidade Básica 
 
 
 PUC campus Poços de Caldas 2 
 
Metal 
Resistividade 
(m) 
Constante da 
Temperatura (K-1) 
Prata 1,59×10−8 0,00380 
Cobre 1.72×10−8 0,00390 
Ouro 2,44×10−8 0,00340 
Alumínio 2,82×10−8 0,00390 
Tungstênio 5,60×10−8 0,00450 
zinco 5,90×10−8 0,00370 
Ferro 1,00×10−7 0,00500 
 
Pelo valor e seu intervalo pode-se considerar que o material medido é o cobre. Perceba que pela 
precisão conseguimos excluir um outro material que está muito próximo do limite inferior do 
resultado que é a prata. 
 
 
 
4) Dois resistores serão usados como divisor de tensão (ligados em série) a uma fonte de 5V. Os valores 
das resistências são respectivamente R1 = 350 e R2 =150. Sabe-se que a tolerância de cada uma 
delas é 5% e 10% respectivamente. 
a) (6 pontos) Represente o circuito completo contendo os medidores de diferença de potencial e de 
corrente dos possíveis valores a ser medido no circuito. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
b) (7 pontos) Determine os valores mínimos e máximos das diferenças de potenciais possíveis de 
serem medidas neste circuito. 
VV
RRRR
RR
V
VV
RRRR
RR
V
VV
RRRR
RR
V
VV
RRRR
RR
V
66,15
5,1735015150
15150
34,15
5,1735015150
15150
36,35
151505,17350
5,17350
34,35
151505,17350
5,17350
1122
22
max2
1122
22
min2
2211
11
max1
2211
11
min1
=
−++
+
=
−++
+
=
=
++−
−
=
++−
−
=
=
−++
+
=
−++
+
=
=
++−
−
=
++−
−
=
 
V 
V 
A

Continue navegando