03 - Medidas eletricas

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS 
INSTITUTO DE FÍSICA 
 
 
 
 
 
 
 
Física Experimental 3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Maceió – AL 
2014 
ROTEIROS EXPERIMENTAIS 
MEDIDAS ELETRICAS 
 
 
EXPERIMENTO III 
MEDIDAS ELÉTRICAS 
 
I - Objetivo: 
 Observar dependência da resistência elétrica nos resistores em função da corrente e da 
tensão a que estejam submetidas. 
 Saber manusear instrumentos de medidas elétricas como, Amperímetro, Voltímetro e 
o Ohmímetro na medida e análise de comportamento ôhmico e não ôhmico dos 
resistores. 
 
II – Material Utilizado: 
 
 - Fonte de alimentação variável 
 - Instrumentos de medidas (Amperímetro, Voltímetro e Ohmímetro) 
 - Resistores diferentes 
 - Bancada e fios para ligações 
 
 
Figura 1 - Kit para pratica experimental de medidas elétricas - Lei de Ohm. 
 
Fonte 1 - Instituto de física - UFAL. 
 
 
 
 
 
 
III – Introdução Teórica 
 
 Nos circuitos elétricos existe uma relação bem definida entre a tensão de alimentação 
(d.d.p.), a corrente elétrica de entrada e a resistência elétrica de entrada do circuito, que é dada 
por: 
 . 
 Desprezando o efeito da temperatura sobre a resistência (quando a mesma não sofre 
grandes variações de corrente), podemos caracterizar dois tipos de Resistores Ôhmicos, isto é, 
quando a razão V/I é constante e consequentemente sua resistência não varia com as variações 
da voltagem e da corrente; e os resistores não Ôhmicos, quando a tensão e a corrente não 
mantém uma dependência linear, isto é, R é variável. 
 Os instrumentos de medidas usados nesta análise são dispostos segundo o diagrama da 
figura (2), onde o amperímetro que mede a corrente é ligado em série no circuito, e o 
Voltímetro que mede tensão (d.d.p.), é ligado em paralelo. Quando necessitamos usar o 
Ohmímetro que mede a resistência elétrica, isolamos o resistor do circuito e ligamos seus 
extremos aos terminais do instrumento que apresenta um circuito próprio para esta medida. 
Normalmente antes da medida procede-se o ajuste do zero da escala do Ohmímetro, ligando-
se os terminais entre si e movendo o botão de ajuste. (quando se tratar de multímetro 
analógico) 
 
 
IV – Procedimento Experimental 
 
1. Monte o circuito segundo esquema descrito na fig. 2 usando inicialmente o resistor 1 
(68 Ω). Ao ligar o Amperímetro (A) e o Voltímetro (V) tenha o cuidado em verificar 
se as polaridades positivas e negativas estão ligadas corretamente a fim de não 
danificar os equipamentos, bem como a escala a ser utilizada no amperimeto. 
 
Figura 2- Esquema de conexão dos instrumentos de medidas ao resistor a ser analisado. 
 
 
 
 
Figura 3 - Conexão dos instrumentos de medida ao resistor em analise. 
 
Fonte 2 - Instituto de física - UFAL. 
 
2. Com a fonte desligada, ajuste o botão de corrente para um valor máximo de até 1 A. 
3. Com botão de ajuste da tensão na posição 0 (zero), ligue a fonte. Verifique os valores 
de tensão e corrente presente no resistor. 
4. Ajuste a tensão para algum valor maior que zero, verifique novamente os valores da 
tensão e corrente no resistor. Realize novas medidas (pelo menos oito medidas de 
tensão e corrente) que atuam no resistor anotando em uma tabela. 
5. Em papel milimetrado construa o gráfico da tensão versus corrente, caracterizando aí o 
tipo de resistência usado no circuito. 
6. Repita o mesmo procedimento para os demais resistores, analisando após a construção 
do gráfico o tipo de resistência elétrica no circuito. 
7. Use o Ohmímetro de precisão para determinar a resistência elétrica no Resistor onde 
se consegue obter o comportamento ôhmico. Compare este resultado com o obtido 
graficamente. 
 
 
V - Questionário 
 
1) Quais características devem apresentar um bom Amperímetro e um bom voltímetro 
para que interfiram o mínimo possível nas medidas efetuadas. 
 
2) Use o Ohmímetro para efetuar as medidas das resistências internas do Amperímetro e 
do Voltímetro, tendo o cuidado de ligar as polaridades corretas. Analise estas medidas 
com base nas características descritas no item anterior. 
 
 
 
 
3) Porque no procedimento (7) não mandamos efetuar a leitura do resistor que não 
apresentou o comportamento Ohmico? Se tivéssemos medido a resistência, o que 
estaríamos obtendo? 
 
 
 
 
 EXPERIMENTO IV 
CIRCUITOS ELÉTRICOS RESISTIVOS 
 
I – Objetivo: 
 Observar o comportamento de circuitos resistivos em série, paralelo e misto a cerca de 
diversas características na tensão, corrente e potência elétrica, no relacionamento entre 
os componentes e no curto circuito. 
 
II – Material Utilizado: 
 - Fonte de alimentação variável 
 - Fios para ligações (banana-banana) 
 - Instrumentos de medidas (Amperímetro, Voltímetro e Ohmímetro) 
 - Lâmpadas de 6 V – 0,22 A 
 - Placa para o circuito com soquetes e conexões 
 
Figura 4 - Kit para pratica experimental de circuitos resistivos. 
 
Fonte 3 - Instituto de física - UFAL 
 
 
 
 
III – Procedimento experimental 
 
 
 Circuitos em serie. 
 
1. Monte o circuito conforme o esquema descrito na figura 5. 
 
Figura 5 - Esquema de conexão das lâmpadas para um circuito em série. 
 
 
2. Com a fonte desligada, ajuste o botão de corrente para um valor máximo de até 1 A 
3. Com botão de ajuste da tensão na posição 0 (zero), ligue a fonte; Aumente a tensão 
gradativamente até o ponto em que se observa a emissão de luz nas lâmpadas. 
4. Efetue medidas de tensão e corrente usadas na entrada do circuito e em cada uma das 
lâmpadas. Anote os valores na tabela a baixo. 
 
Tabela 1 - valores de tensão, corrente e potência mínimos para um circuito em série. 
Componentes Corrente elétrica (A) Tensão elétrica (V) Potencia (W) 
Lâmpada 1 
Lâmpada 2 
Lâmpada 3 
Fonte de 
alimentação 
 
 
5. Determine a potência elétrica usada para manter o circuito em funcionamento e 
procure visualizar a luminosidade das lâmpadas nesta situação. Observe também no 
botão de variação de tensão da fonte, o curso (giro do botão) que necessitou usar para 
manter esta alimentação. 
6. Ajuste o valor da tensão (máximo de 6 V) observando o brilho das lâmpadas. Realize 
novas medidas de tensão e corrente na entrada e em cada uma das lâmpadas. Compare 
os valores obtidos com os anteriores. Existe alguma relação entre eles? 
 
 
 
 
 
 
Tabela 2 - Valores de tensão, corrente e potência para um circuito em série. 
Componentes Corrente elétrica (A) Tensão elétrica (V) Potencia (W) 
Lâmpada 1 
Lâmpada 2 
Lâmpada 3 
Fonte de 
alimentação 
 
 
Observações: 
 
a) Quando se apaga uma lâmpada (desliga-se) o que ocorre com as demais. 
b) Curto-circuite uma lâmpada e observe o que ocorre no circuito. 
 
 Circuitos em paralelo. 
1. Monte o circuito conforme esquema abaixo com as mesmas lâmpadas usadas 
anteriormente. 
Figura 6 - Esquema de conexão das lâmpadas para um circuito em paralelo. 
 
 
2. Com a fonte desligada, ajuste o botão de corrente para um valor máximo de até 1 A 
3. Com botão de ajuste da tensão na posição 0 (zero), ligue a fonte; Aumente a tensão 
gradativamente até o ponto em que se observa a emissão de luz nas lâmpadas. 
4. Efetue medidas de tensão e corrente usadas na entrada do circuito e em cada uma das 
lâmpadas. Anote os valores na tabela a baixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Componentes Corrente elétrica (A) Tensão elétrica (V) Potencia (W) 
Lâmpada 1 
Lâmpada 2 
Lâmpada 3 
Fonte de 
alimentação 
 
Tabela 3 - Valores de tensão, corrente e potencia mínimos para um circuito em paralelo. 
 
 
5. Determine a potência elétrica usada para manter o circuito em funcionamento e 
procure visualizar a luminosidade das lâmpadas nesta situação. Observe também no 
botão de variação de tensão da fonte, o curso (giro do botão) que necessitou usar para 
manter esta alimentação. 
6. Ajuste o valor da tensão (máximo de 6 V) observando obrilho das lâmpadas. Realize 
novas medidas de tensão e corrente na entrada e em cada uma das lâmpadas. Compare 
os valores obtidos com os anteriores. Existe alguma relação entre eles? 
 
Observações: 
 
a) Quando se apaga uma lâmpada (desliga-se) o que ocorre com as demais. 
b) Curto-circuite uma lâmpada e observe o que ocorre no circuito. 
 
 Circuito misto. 
 
1. Monte o circuito conforme esquema abaixo com as mesmas lâmpadas usadas 
anteriormente. 
 
Figura 7 - Esquema de ligação das lâmpadas para um circuito misto. 
 
 
2. Execute os mesmos procedimentos descritos nos passos (2, 3, 4,5 e 6) dos circuitos 
anteriores. 
 
Observações: 
 
a) Que mudanças podem ser notadas neste circuito em relação aos anteriores? 
b) Quando se apaga uma lâmpada (desliga-se) o que ocorre com as demais. 
c) Curto-circuite uma lâmpada e observe o que ocorre no circuito. (curto-circuite 
alternadamente todas as lâmpadas) 
 
 
 
 
 
 
 
 
IV – Questionário 
 
1) Como se classifica os circuitos (1), (2) e (3) estudados? Qual oferece maior resistência 
elétrica equivalente? Isso foi observado na prática em função das medidas efetuadas 
de tensão e corrente? 
 
2) Qual dos circuitos exigiu uma maior disponibilidade de potência da fonte? O botão de 
ajuste da fonte regula apenas a tensão ou também controla o fornecimento de 
potência? 
 
3) Como são as instalações elétricas residenciaiss? 
 
4) Qual a utilidade de um circuito em série? 
 
5) Um gerador de f.e.m. com a seguinte especificação: 12V – 24W, consegue manter essa 
tensão em qualquer que seja o circuito que seja submetido? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Referencias 
 
Sears e Zemasnky’s, Física III eletromagnetismo, 12ª ED, São Paulo, Addison Wesley, 
2009.