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Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais Campus Poços de Caldas Engenharia Elétrica – Automação e Telecomunicação Eletricidade Básica PRÁTICA 5: RESISTORES E MEDIÇÕES ELÉTRICAS: ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES Poços de Caldas 2009 SUMÁRIO 1. Introdução.................................................................................................................3 2. Objetivos....................................................................................................................4 3. Materiais e Métodos.................................................................................................4 4. Procedimento Experimental....................................................................................5 5. Conclusão................................................................................................................11 Referências.....................................................................................................................14 1. INTRODUÇÃO Primeiramente podemos definir alguns conceitos básicos sobre: Corrente elétrica – É o movimento ordenado dos elétrons. Sua unidade de medida é o Ampère (A). Circuito Elétrico – É um caminho fechado por onde circula uma corrente. Resistor – É um componente que quando inserido num circuito promove dificuldade na circulação da corrente elétrica. Sua unidade de medida é Ohm (Ω). Associação de resistores é uma união de dois ou mais resistores em um circuito elétrico. Existem dois tipos de associação de resistores: 1) Associação em Série - Todos os resistores estão interligados e fornece apenas um caminho para a circulação da corrente elétrica. A fórmula para o cálculo da resistência total é: 2) Associação em Paralelo – Todos os resistores também estão interligados, porém fornece mais de um caminho para a circulação da corrente elétrica. A fórmula para o cálculo da resistência total é: 2. OBJETIVOS Aplicar cálculos matemáticos para achar a resistência e a corrente elétrica tanto em circuitos com resistores em série como em circuitos com resistores em paralelo. Depois de aplicados os cálculos fazer a medição com o multímetro para comparação dos resultados. 3. MATERIAIS E MÉTODOS · 01 Fonte de corrente continua com tensão de 5V; · 01 Voltímetro digital; · 01 Ohmímetro digital; · 01 Protoboard; · 01 Resistor de 330Ω; · 03 Resistores de 1kΩ; · 01 Resistor de 2,2kΩ; · 02 Resistores de 2.7kΩ; · 01 Resistor de 4.7kΩ; · 02 Resistores de 10kΩ. Fórmulas: 4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Uso do Multímetro para medir resistência A princípio é necessário montar os circuitos que seguem abaixo no protoboard. Feito a montagem, calcular através das fórmulas matemáticas a resistência do ponto A ao ponto B e do ponto C ao ponto D de cada um dos circuitos. CIRCUITO 1: Resistência AB Resistência CD CIRCUITO 2: Resistência AB Resistência CD CIRCUITO 3: Resistência AB Resistência CD Em seguida, com o multímetro ajustado na escala de resistência, fazer a medição partindo-se dos mesmos pontos para comparar os valores. E que quando se mede resistência, a fonte de corrente contínua não pode estar ligada. Caso esteja ligada, acarretará na queima do equipamento. Para fazer as medições, o ohmímetro fica em paralelo com o circuito. CIRCUITO 1: ( 499Ω ) ( 822Ω ) ( 572Ω )CIRCUITO 2: ( 572Ω ) ( 9,84k Ω )CIRCUITO 3: ( 953 Ω ) CALCULADO MEDIDO CIRCUITO 1 R AB R CD 830Ω 822Ω 500Ω 499Ω CIRCUITO 2 R AB R CD 574,46Ω 572Ω 574,46Ω 572Ω CIRCUITO 3 R AB R CD 9,93kΩ 9,84kΩ 952Ω 953Ω Uso do multímetro para medir a corrente Dando seqüência ao experimento é necessário fazer a seguinte montagem na protoboard: CIRCUITO 4: Depois de montado, calcular a resistência total do circuito: Como foi feito nos circuitos anteriores, medir como o multímetro a resistência total do circuito: ( 2,3 kΩ ) Calculada a resistência total, o próximo passo a se fazer é o cálculo da corrente total através da Lei de Ohm. Onde U = 5 V / RT = 2,50 kΩ / IT=? Para achar o valor da I2, a princípio é necessário fazer o cálculo da queda de tensão promovida pelo R1. Onde I1 = 2mA / R1=1000Ω / U1 = ? Como a Tensão da fonte é 5V e a queda de tensão promovida pelo R1 é de 2V, a tensão que chegará no R2 será de 3V. É possível agora calcular a I2 através da Lei de Ohm. Onde U2=3V / R2 = 2,2kΩ / I2 =? “Num circuito em paralelo, a soma das correntes que chegam a um nó é a soma das correntes que dele saem.” Como de costume, medir com o amperímetro as correntes I1, I2, I3. Para medir essa grandeza num circuito é primordial que o amperímetro esteja em série com este último, e que a fonte de tensão contínua esteja ligada. CORRENTE TOTAL (IT): CORRENTE (I1): CORRENTE (I2): ( 1,36mA ) CORRENTE (I3): CALCULADO MEDIDO RESISTÊNCIA TOTAL 2,50 kΩ 2,3 kΩ CORRENTE IT 2 mA 2 mA CORRENTE I1 2 mA 2 mA CORRENTE I2 1,36 mA 1,36 mA CORRENTE I3 0,63 mA 0,62mA 5. CONCLUSÃO A corrente num circuito em série não se divide. É o caso do Circuito 4. a IT (corrente total) corresponde ao mesmo valor da I1 (corrente um). CORRENTE 1 (I) CORRENTE 1 (I1) Já a corrente num circuito em paralelo se divide proporcionalmente às resistências dos componentes. Onde R2 = 2,2Ω e R3 = 4,7Ω Num circuito elétrico resistivo, ou seja, circuito no qual somente é constituída por resistores, quando estes últimos estão associados em série, a resistência total do circuito elétrico é equivalente a soma de todos os valores dos resistores do circuito. No que diz respeito à corrente, nesse tipo de circuito ela não se divide. É constante em qualquer ponto do circuito em série. Tratando-se agora da tensão, ela se divide nesse tipo de circuito. Cada resistor provoca uma queda de tensão. Quando num circuito os resistores se encontram associados em paralelo, a resistência total do circuito é a divisão da multiplicação dos valores da resistência entre dois resistores pela soma deles. Já a corrente nesse tipo de associação é diferente em cada ponto do circuito, porque ela depende da resistência de cada componente. A tensão é a mesma em qualquer parte do circuito. Conforme visto nas tabelas do procedimento experimental, os valores calculados com os valores medidos deram uma variação tendo em vista a tolerância das resistências dos componentes. BIBLIOGRAFIA Associação de Resistores. Disponível em: <http://www.infoescola.com/fisica/associacao-de-resistores/> Acesso em: 30 set. 2009. Associação de Resistores. Disponível em: <http://www.efeitojoule.com/2008/07/associacao-de-resistores.html> Acesso em: 30 set. 2009. Apostila de Eletricidade Básica.