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CENTRO UNIVERSITÁRIO INTERNACIONAL UNINTER ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA ATIVIDADE PRÁTICA DE ELETRICIDADE ADAM´S THIERRY SANTOS BRANDÃO FELIPE NEVES POÇOS DE CALDAS , MG 2019 SUMÁRIO RESUMO..................................................................................................................................................................I 1 INTRODUÇÃO....................................................................................................................................................1 1.1 MATERIAL UTILIZADO....................................................................................................................................1 1.2 EXPERIENCIA 01 : LEI DE OHM.....................................................................................................................2 1.2.1 3-Simulação Tensão 8 Volts Resistor 560 Ω..........................................................................................4 1.2.2 4-SIMULAÇÃO DE TENSÃO 4 VOLTS RESISTOR 470KΩ..................................................................4 SIMULAÇÃO TENSÃO 8 VOLTS RESISTOR 470KΩ.................................................................................................6 ..............................................................................................................................................................................6 ..............................................................................................................................................................................6 1.3 TABELA 01 COM VALORES OBTIDOS...............................................................................................................6 1.4 EXPERIÊNCIA 02- DIVISOR DE TENSÃO..........................................................................................................7 1.5 EQUAÇÕES 1-SIMULAÇÃO APLICANDO 2 VOLTS.............................................................................................7 .................................................................................................................................................................................11 TENSÃO R1 APLICANDO 4 VOLTS................................................................................................................11 .................................................................................................................................................................................11 2 TENSÃO R2 APLICANDO 4 VOLTS.............................................................................................................12 3-SIMULAÇÃO APLICANDO 8VOLTS...........................................................................................................13 .................................................................................................................................................................................13 TENSÃO DE R1 APLICANDO 11 VOLTS.......................................................................................................16 TENSÃO R2 APLICANDO 11 VOLTS..............................................................................................................16 .................................................................................................................................................................................16 RESUMO Nesta Atividade Pratica , foram realizados experimentos , com modelos de circui- tos diferentes , onde verificamos por meio de cálculos teóricos , simulações através de software ( Multisim) , e da montagem dos circuitos com o Kit Thomas Edson , fornecido pela instituição , verificamos que apesar das pequenas variações os valores são muito próximos e comprovam os cálculos teóricos e simulados. i 1 INTRODUÇÃO Para realização do trabalho foram abordados os conceitos das aulas , onde foram realizados cálculos teóricos , esses foram confirmados via software , e posteriormente confirmados fisicamente com a montagem real dos circuitos , foram aplicados os conceitos de Lei de Ohma , Leis de Kirchhoff , divisor de Tensão , Divisão de corrente , bem como uso do Multímetro , Protoboard , uso da fonte de tensão ajustável VCC, e montagem de circui- tos. 1.1 MATERIAL UTILIZADO Foram utilizados materiais didáticos para resolução manual dos cálculos , computador com software MultiSim , e os equipamentos contidos no Kit Thomas Edson. 1 1.2 EXPERIENCIA 01 : LEI DE OHM Dado o circuito abaixo na figura 1, obtenha a corrente I utilizando a Lei de Ohm. 1-Calculo Teórico Teórico 4V , Resistor 560 mA. I=4/560 I=7,14 mA Teórico 8V , Resistor 560 mA. I=8/560 I= 14,28 mA Teórico 4V , Resistor 470k µA. I= 4/470000 I=8,51 µA Teórico 8V , Resistor 470k µA. I=8/470000 I=17,02 µA 2 -Simulação de Tensão 4 Resistor 560 Ω 3 1.2.1 3-Simulação Tensão 8 Volts Resistor 560 Ω 1.2.2 4-SIMULAÇÃO DE TENSÃO 4 VOLTS RESISTOR 470KΩ 4 5 SIMULAÇÃO TENSÃO 8 VOLTS RESISTOR 470KΩ 1.3 TABELA 01 COM VALORES OBTIDOS R1 Teórica Simulada Experimental % de Erro 560Ω 7 MA 7,1429 MA 7,05 MA 7,14% 560Ω 14 MA 14,286 MA 14,30 MA 2,14% 470Ω 0,00851 MA 8,5106 µA 0,006 MA 29,49% 470Ω 0,017 MA 17,021 µA 0,,015 MA 11,76% 6 Houve uma pequena diferença nas leituras de Miliamperes , porem ficaram maiores em mi- croampères , isso se dá ao fato da precisão do multímetro , bem como pode haver uma resis- tência no contato das ponteiras do multímetro com os equipamentos , e a tensão da fonte , que é difícil de ajustar perfeitamente , pode dar alguma diferença em MiliVolts , assim como na medição da resistência dos resistores apresentou uma pequena diferença na sua resistência real com a indicada , mas no geral os resultados foram satisfatórios e comprovando os cálcu- los teóricos 1.4 EXPERIÊNCIA 02- DIVISOR DE TENSÃO Dado o circuito a seguir , obtenha as tensões nos resistores R1 (VR1) , R2 (VR2) , R3 (VR3) , e a corrente I. 1.5 EQUAÇÕES 1-SIMULAÇÃO APLICANDO 2 VOLTS 7 Req= R1 + R2 + R3 + ... + Rn Req= 1.0 + 2.2 + 6.8 = 10kΩ Sendo assim aplicando a tensão de 2V a corrente será I=V/R= 2/10000=200µA Considerando que a corrente é a mesma que circula nos 3 resistores , uma vez que estão em série: VR1= R1*i = 1000*200 µ = 200mV VR2= R2*i = 2200*200 µ = 440mV VR3= R3*i = 6800*200 µ = 1,36V 8 Medição da tensão , resistor 1k Medição da tensão resistor 2.2k Medição da Tensão Resistor 6.8k 9 2-Simulação de 4volts Req= 1.0 + 2.2 + 6.8 = 10kΩ Aplicando 4 Volts a corrente será: I=V/R = 4/10000 = 400µA Considerando que a corrente é a mesma que circula nos três resistores , uma vez que estão em série: VR1= R1*i = 1000*400 µ = 400mV VR2= R2*i = 2200*400 µ = 880mV VR3= R3*i = 6800*400 µ = 2,72V 10 TENSÃO R1 APLICANDO 4 VOLTS 11 2 TENSÃO R2 APLICANDO 4 VOLTS Tensão R3 aplicando 4 volts 12 3-SIMULAÇÃO APLICANDO 8VOLTS Req= R1+ R2 + R3 = 1 + 2.2+ 6.8=10kΩ Sendo assim aplicando 8 volts a corrente será de I=V/R =8/10000 =800µA Considerando que a corrente é a mesma que circula nos três resistores , uma vez que estão em série: VR1= R1*i = 1000*800 µ = 800mV VR2= R2*i = 2200*800 µ = 1,76V VR3= R3*i = 6800*800 µ = 5,44V Tensão R1 aplicando 8 volt 13 Tensão R2 aplicando 8 volts Tensão R3 aplicando 8 volts 14 4-Simulação aplicando 11 volts Req= R1+R2+R3= 1+2.2+6.8= 10kΩ. Sendo assim, aplicando 11 Volts a corrente será: I=V/R = 11/10000= 1.1 mA Considerando que a corrente é a mesma que circula nos três resistores, uma vez que estão em série, VR1= R1*i = 1000*1.1m = 1.1V VR2= R2*i = 2200*1.1m = 2.42V VR3= R3*i = 6800*1.1m = 7,48V 15 TENSÃO DE R1 APLICANDO 11 VOLTS TENSÃO R2 APLICANDO 11 VOLTS 16 Tensão R3 aplicando 11volts VALORES TEORICOS V1(V) VR1(V) VR2(AV) VR3(V) I(A) 17 2 200mV 440mV 1,36V 200µA 4 400mV 880mV 2,72V 400µA 8 800mV 1,76V 5,44V 800µA 11 1,1V 2,42V 7,48V 1,1mA VALORES EXPERIMEN- TAIS V1(V) VR1(V) VR2(AV)VR3(V) I(A) 2 180mV 430mV 1,35V 202µA 4 390mV 880mV 2,72V 390µA 8 790mV 1,76V 5,47V 800µA 11 1,1V 2,45V 7,52V 1,12mA VALORES SIMULADOS V1(V) VR1(V) VR2(AV) VR3(V) I(A) 2 200mV 440mV 1,36V 200µA 4 400mV 880mV 2,72V 400µA 8 800mV 1,76V 5,44V 800µA 11 1,1V 2,42V 7,48V 1,1mA %ERRO V1(V) VR1(V) VR2(AV) VR3(V) I(A) 2 10% 4,50% 1,47% 0,50% 4 5% 2,27% 0,73% 0,25% 8 3,75% 1,13% 0% 2,50% 11 2,72% 1,23% 0,53% 0% 18 Houve uma pequena diferença de leitura , isso se dá ao fato da precisão do multímetro , bem como pode haver uma resistência no contato dos ponteiros do multímetro com os equipamen- tos , e a tensão da fonte , que é difícil de ajustar perfeitamente , pode dar alguma diferença de MiliVolts , assim como na medição da resistência dos resistores apresentou uma diferença na resistência real para indicada no mesmo , mas no geral os resultados foram satisfatórios e comprovando os cálculos teóricos. 3- Experiencia 03 – Divisor de Corrente Dado o circuito a seguir, obtenha as correntes em cada um dos ramos Considerando que temos dois ou mais elementos conectados a um par de nós , aplicando LTK em um circuito em paralelo temos então que V=v1=v2=v3= ... = Vn. Sendo assim a tensão é a mesma nos três resistores . Se aplicarmos a LCK temos que I= i1+I2+ ... + In. Desta maneira temos que I1=V/R1 , I2=V/R2 , I3=V/R3. Simulação aplicando 2Volts I1= V/R1 = 2/1000= 2mA I2= V/R2 = 2/2200= 909µA I3= V/R3= 2/6800= 294µA 19 2-simulação aplicando 4volts I1= V/R1 = 4/1000= 4mA I2= V/R2 = 4/2200= 1,81mA I3= V/R3= 4/6800= 588µA 3-Simulação aplicando 8 volts I1= V/R1 = 8/1000= 8mA I2= V/R2 = 8/2200= 3,63mA I3= V/R3= 8/6800= 1,17mA 4-Simulação de 11volts I1= V/R1 = 11/1000= 11mA I2= V/R2 = 11/2200= 5.0 mA I3= V/R3= 11/6800= 1,61mA 20 VALORES TEORICOS V1(V ) IR1(A) 1R2(A) 1R3(A) 2 2mA 909µA 294µA 4 4mA 1,8mA 588µA 8 8mA 3,63mA 1,17mA 11 11mA 5mA 1,61mA VALORES SIMULADOS V1(V ) IR1(A) 1R2(A) 1R3(A) 2 2mA 909µA 294µA 4 4mA 1,8mA 588µA 8 8mA 3,63mA 1,17mA 11 11mA 5mA 1,61mA VALORES EXPERIMENTAIS V1(V ) IR1(A) 1R2(A) 1R3(A) 2 1,87mA 895µA 300µA 4 4,08mA 1,85mA 590µA 8 8,17mA 3,72mA 1,2mA 11 11,22mA 5,12mA 1,68mA %ERRO V1(V ) IR1(A) 1R2(A) 1R3(A) 2 6,50% 1,50% 2,04% 4 2,00% 2,77% 0,30% 8 2,12% 2,47% 2,56% 11 2,00% 2,40% 4,34% Houve uma pequena diferença de leitura , isso se dá ao fato da precisão do multímetro , bem como pode haver uma resistência no contato dos ponteiros do multímetro com os equipamen- tos , e a tensão da fonte , que é difícil de ajustar perfeitamente , pode dar alguma diferença de MiliVolts , assim como na medição da resistência dos resistores apresentou uma diferença na resistência real para indicada no mesmo , mas no geral os resultados foram satisfatórios e comprovando os cálculos teóricos. 21 4-Experiencia 04-Formas de ondas Utilizando simulador MULTISIM montas os circuitos das figuras abaixo e verificar as formas de onda de tensão da fonte e da corrente que circula nos circuitos, apresente as formas de onda obtidas e descreva e justifique os resultados observados. Resultado: No gráfico são mostradas ondas de tensão e corrente caracterizadas por uma forma senoidal em fase 22 Resultado: No gráfico são mostradas ondas de tensão e corrente caracterizadas por uma forma senoidal e que a corrente está adiantada 90° em relação ao sinal da tensão 23 Resultado: No gráfico são mostradas ondas de tensão e corrente caracterizadas por uma forma senoidal e que a corrente está atrasada 90°em relação ao sinal da tensão. Experiencia 05: Análise de Circuito A) Calcule as correntes que circulam nas fontes de tensão V1 e V3. Após o cálculo simule no software MultiSIM para conferir os resultados obtidos. 24 25 26 Resumo 1 Introdução 1.1 Material Utilizado 1.2 Experiencia 01 : Lei de OHM 1.2.1 3-Simulação Tensão 8 Volts Resistor 560 Ω 1.2.2 4-Simulação de Tensão 4 volts Resistor 470kΩ Simulação Tensão 8 Volts Resistor 470kΩ 1.3 Tabela 01 com valores obtidos 1.4 Experiência 02- Divisor de Tensão 1.5 equações 1-Simulação aplicando 2 volts Tensão R1 aplicando 4 volts 2 Tensão R2 aplicando 4 volts 3-Simulação aplicando 8volts Tensão de R1 aplicando 11 volts Tensão R2 aplicando 11 volts
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