atividade pratica de eletricidade

Eletricidade

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UNINTER

0

guiigo

18/03/2021

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CENTRO UNIVERSITÁRIO INTERNACIONAL UNINTER
ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA
BACHARELADO EM ENGENHARIA eletrica
DISCIPLINA - eletricidade
 
atividade pratica
 
rodrigo veiga miguel
dr. felipe neves souza
curitiba - pr
2018
SUMÁRIO
RESUMO	i
1	INTRODUCAO	2
1.1	FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA	2
1.2	OBJETIVOS	2
1.2.1	Objetivo geral	2
1.2.2	Objetivos específicos	2
2	METODOLOGIA	3
2.1	experiência 1: lei de ohm	Erro! Indicador não definido.
2.2	experiência 2: divisor de tensão 	6
2.3	experiência 3: divisor de corrente	10
 2.3	experiência 4: FORMAS DE ONDAS	1Erro! Indicador não definido.
2.3	experiência 5: ANALISE DE CIRCUITOS	17
 
4	CONCLUSÕES	22
5	AGRADECIMENTOS	23
6	REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS	24
ANEXO A	25
RESUMO
Este documento mostrara cálculos e experimentos realizados com o embasamento teórico adquirido no decorrer da disciplina de eletricidade, através de tabelas, comparando resultados entre a teoria e a prática. 
Palavras-chave: circuitos, tensão, corrente.
Abstract: This document showed calculations and experiments carried out with the theoretical basis acquired during electricity, through tables, comparing results between theory and practice.
Keywords: Circuits, voltage, current.
i
10
1. INTRODUCAO 
No decorrer da disciplina vimos o que são circuitos, sobre as leis de ohm, as leis de corrente e tensão de kirchhoff, o conceito de resistor, capacitor e indutor. realizando associações e serie e paralelo entre os componentes, a realização dos cálculos e experimentos
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Lei de ohm diz que a voltagem aplicada nos terminais de um condutor é proporcional à corrente elétrica que o percorre. 
Lei de corrente de kirchhoff :a soma das correntes que deixam o nó é igual a soma das correntes que chegam até ele.
Lei das tensões de kirchhoff: estabelece que todas as tensões de uma malha são iguais a zero
OBJETIVOS
Essa atividade tem como objetivo, a demonstração pratica das leis citadas acima através de experimentos práticos realizados com os conceitos teóricos adquiridos durante a disciplina. 
Objetivo geral
Comparar resultados dos experimentos práticos com os cálculos teóricos.
Objetivos específicos
Analisar a justificar as diferenças entre a teoria e a pratica
METODOLOGIA
– Experiencia 1: lei de ohm
Obtenha a corrente I utilizando a lei de ohm
A) Calcule os valores teóricos da corrente para cada um dos casos indicados na tabela
1) Para V1= 4V e R1= 560 Ω, onde V=R*I então I=V/R-
I = = 
2) Para V1=8V e R=560Ω
I = =
3) Para V1=4 V e R1=470kΩ
I = = 
4)Para V1=8V e R1=470 kΩ
I = = 
B) Utilizando o multiSIM, simule o circuito modificando os parâmetros de tensão e resistência, conforme indicado na tabela. 
 
 
C) Realize os procedimentos experimentais:
· Tensão da fonte 4 V e resistor de 560Ω
 
· Tensão da fonte 8V resistor 560Ω
· Tensão da fonte 4V resistor 470kΩ
· Tensão da fonte 8V e resistor 470kΩ 
 
D) Calcule o erro experimental:
E) Preencha a tabela 1 com os valores obtido:
	I(A)
	 
	%erro
	V1 (V)
	R1
	teórica calculada
	simulada no multSIM
	experimental
	erro experimental
	4
	560Ω
	7,142m
	7,14m
	7,22m
	1,092%
	8
	560Ω
	14,285m
	14,3m
	14,59m
	2,135%
	4
	470kΩ
	8,510u
	8,51u
	0,006m
	5,757%
	8
	470kΩ
	17,021u
	17,0u
	0,015m
	11,873%
F) Justifique a diferença entre os valores experimentais e teóricos:
A principal diferença entre os valores é a precisão do ajuste da fonte de alimentação cc, tanto quanto alguma perca no circuito que não está prevista nos cálculos, e quanto ao aparelho de medição para valores pequenos como no nosso caso a precisão do mesmo diminui.
2.2 EXPERIENCIA 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.
A) Calcule o valor teórico de cada uma das tensões e correntes solicitadas.
Para calcular a corrente precisamos descobrir a resistência equivalente do circuito, neste caso como os resistores estão em serie basta somas as resistências:
Req = R1+R2+R3 => 
Para encontrar a VR1 com V1=2V precisamos encontrar a correndo do circuito
Então para VR1, VR2 e VR3=R*I temos:
Para I com V1=4V 
Para VR1, VR2 e VR3 com V1=4V
Para I com V1=8V
Para VR1, VR2 e VR3 com V1=8V
Para I com V1=11V
Para VR1, VR2 e VR3 com V1=11V
Tabela dos resultados teóricos:
	VALORES TEÓRICOS
	V1(V)
	VR1(V)
	VR2(V)
	VR3(V)
	I(A)
	2
	0,2
	0,44
	1,36
	200u
	4
	0,4
	0,88
	2,72
	400u
	8
	0,8
	1,76
	5,44
	800u
	11
	1,1
	2,42
	7,48
	1,1m
B) Utilizando o multSIM, simule o circuito modificando os parâmetros de tensão e preencha a tabela:
Valores obtidos por simulação
	VALORES SIMULADOS
	V1(V)
	VR1(V)
	VR2(V)
	VR3(V)
	I(A)
	2
	200m
	440m
	1,36
	200u
	4
	400m
	880m
	2,72
	400u
	8
	800m
	1,76
	5,44
	800u
	11
	1,1
	2,42
	7,48
	1,1m
 
 
C) Realize os procedimentos experimentais:
 
Valores obtidos nos experimentos
	VALORES EXPERIMENTAIS
	V1(V)
	VR1(V)
	VR2(V)
	VR3(V)
	I(A)
	2
	0,18
	0,42
	1,35
	0,201m
	4
	0,38
	0,86
	2,71
	0,404m
	8
	0,79
	1,73
	5,4
	0,809m
	11
	1,09
	2,4
	7,46
	1,112m
D) Calcule o erro experimental:
Cálculo do erro experimental:
	%ERRO
	V1(V)
	VR1
	VR2
	VR3
	I
	2
	10%
	4,50%
	0,73%
	0,50%
	4
	5%
	2,27%
	0,36%
	1%
	8
	1,25%
	1,70%
	0,73%
	1,12%
	11
	0,90%
	0,82%
	0,26%
	1,09%
 
E) Justifique a diferença entre os valores experimentais e teóricos:
Como foi mencionado no experimento anterior diferença entre os valores é a precisão do ajuste da fonte de alimentação cc, tanto quanto alguma perca no circuito que não está prevista nos cálculos, e quanto ao aparelho de medição para valores pequenos como no nosso caso a precisão do mesmo diminui
2.3 EXPERIMENTO 3: DIVISOR DECORRENTE
Dado o circuito a seguir obtenha as correntes em cada um dos ramos:
A) Calcule a corrente teórica de cada um dos ramos
Para calcular a carente em cada ramo (resistor), basta equacionar a tensão pela resistência em cada resistor.
Para V1=2V IR1,IR2 e IR3 será: 
Para V1=4V IR1, IR2 e IR3 serão:
Para V1=8V IR1, IR2 e IR3 serão:
Para V1=11V temos:
Valores das correntes calculadas:
	VALORES TEÓRICOS
	V1(V)
	IR1(A)
	IR2(A)
	IR3(A)
	2
	2m
	909,090u
	294,117u
	4
	4m
	1,818m
	588,232u
	8
	8m
	3,636m
	1,176m
	11
	0,011
	5m
	1,617m
B) Utilizando o muitSIM simule o circuito para obter os valores de corrente:
 
 
Valores obtidos na simulação:
	VALORES SIMULADOS
	V1(V)
	IR1(A)
	IR2(A)
	IR3(A)
	2
	2,0m
	909u
	249u
	4
	4,0m
	1,82m
	588u
	8
	8,0m
	3,64m
	1,18m
	11
	11,0m
	5,0m
	1,62m
C) Realize os procedimentos experimentais:
 
Valores obtidos experimentalmente:
	VALORES EXPERIMENTAIS
	V1(V)
	IR1(A)
	IR2(A)
	IR3(A)
	2
	1,99m
	0,91m
	0,28m
	4
	4,03m
	1,48m
	0,58m
	8
	7,98m
	3,70m
	1,18m
	11
	11,01m
	5,09m
	1,64m
D) Calcule o erro experimental:
Cálculo do erro experimental
	%ERRO
	V1(V)
	IR1(A)
	IR2(A)
	IR3(A)
	2
	0,50%
	0,10%
	4,70%
	4
	0,75%
	1,00%
	1,34%
	8
	0,25%
	1,70%
	0,34%
	11
	0,09%
	1,80%
	1,40%
E) Justifique a diferença entre os valores experimentais e teóricos:
Como foi mencionado no experimento anterior diferença entre os valores é a precisão do ajuste da fonte de alimentação cc, tanto quanto alguma perca no circuito que não está prevista nos cálculos, e quanto ao aparelho de medição para valores pequenos como no nosso caso a precisão do mesmo diminui.
2.4 EXPERIENCIA 4: FORMAS DE ONDAS
Utilizando o simulador multSIM, montar os circuitos das figuras abaixo e verificar as formas de ondas da tensão da fonte e da corrente que circula nos circuitos. Apresente as formas de ondas obtidas e descreva e justifique os resultados observados.
A) Resistor
Ajustar a forma de onda no simulador conforme imagens:
 Verificou que no circuito com resistor as ondas são idênticas não apresentando nenhum tipo de atraso entre tensão e corrente. As ondas terão picos de mínimo e máximo no mesmo instante de tempo.
B) Capacitor:
Ajustar a
forma de onda no simulador conforme as imagens:
Notou-se que a um atraso na onda da corrente em relação a onda da tensão no circuito com capacitor. Quando uma fonte senoidal alimenta um capacitor, uma corrente senoidal defasa em 90° da tensão que circula no capacitor.
C) Indutor:
 
Ajustar a forma de onda conforme imagens: o resistor foi adicionado apenas para evitar problemas nos cálculos do simulador.
Verificou que a um atraso na onda da tensão em relação a onda da corrente no circuito com indutor. Quando uma fonte senoidal alimenta um indutor, uma corrente senoidal defasa em 90° da tensão que circula no indutor.
2.5 EXPERIENCIA 5: ANALISEDE CICUITOS
A) Calcule as correntes que circulam nas fontes de tensão V1 e V3. Após o cálculo, simule o circuito no software multSIM para conferir os resultados obtidos.
Ver sentidos das correntes anexo A
Basta aplicar LTK nas malhas, iniciaremos com a malha 1:
I2) +50=0
Como I2=-10 e I4=2, basta substituir:
O sinal negativo indica que o sentido da corrente escolhido para realizar os cálculos não é o sentido real da corrente no circuito
Como já sabemos a corrente I2 e I4 podemos calcular a malha 3:
Como sabemos que I2=-10, podemos substituir:
Simulação no mulitSIM
obs.:(ao importar o circuito os diretamente do programa os valores da corrente na simulação não acompanham a imagem)
B) Calcular as tensões dos nos PR1, PR2 e PR3 manualmente. Após o cálculo, simular o circuito para conferir os resultados obtidos.
Apresente todos os cálculos e a tela de simulação com os resultados obtidos 
Utilizaremos o método nodal para encontrar as tensões nos pontos PR1, PR2 e PR3. Ver sentido das correntes no anexo A
Para o nó PR1 temos: 
Resolvendo chegamos a uma equação:
Papa o nó PR2: 
Resolvendo chegamos na seguinte equação:
Para o nó PR3:
Resolvendo chegamos a uma terceira equação:
Assim temos 3 equações com 3 incógnitas, podemos resolver atreves de um sistema linear:
 
Resolvendo este sistema através do método de Gauss chegamos aos seguintes resultados:
PR1=28,816 V
PR2=32,870 V
PR3=48,851 V
Para conferir os resultados simulamos o circuito no multSIM:
Obs.: Ao importar o circuito do programa os valores das tensões não acompanham a imagem.
CONCLUSÃO:
Chegamos ao final deste trabalho, onde realizamos experiencias, aplicando a teoria na prática, comparando resultados entre os métodos onde constatou uma pequena porcentagem de erro devido a fatores externos como ajuste da fonte e precisão do aparelho de medição. Utilizando embasamento teórico foram realizados cálculos de circuitos com fins de praticar para um melhor entendimento dos conceitos demostrados em aulas. 
E onde utilizamos ferramentas modernas que simplificam muito os procedimentos como o programa multSIM, onde monta-se o circuito desejado e facilita a obtenção dos resultados desejados.
AGRADECIMENTOS
Agradeço a minha família que está me apoiando nesta jornada, ao polo que está me dando o suporte necessário para realização dos experimentos e ao tutor pelo esclarecimento de dúvidas quando solicitado.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS:
https://www.multisim.com/create/
https://matrixcalc.org/pt/
http://engenheirocaicara.com/analise-de-circuitos-eletricos-leis-de-kirchhoff/
ANEXO A
Circuito 1
Circuito 2