Prática11 - Voltímetro e Amperímetro

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Universidade Federal do Ceará – UFC
Centro de Ciências
Departamento de Física 
Disciplina de Física Experimental para Engenharia
Semestre 2019.2
PRÁTICA 11
VOLTÍMETRO E AMPERÍMETRO
Aluno (A): Antonio Felype Ferreira Maciel
Curso: Engenharia de Computação
Matrícula: 472118
Turma: 35A
Professor: Keilla Façanha Silva
Data de realização da prática: 23/10/2019
Horário de realização da prática: 10 h às 12 h
13/11/2019
1. Objetivos
 – Conhecer e utilizar as funções do voltímetro e amperímetro de um multímetro digital;
 – Estudar como se modifica a corrente em um circuito quando se varia a voltagem,
mantendo constante a resistência;
 – Estudar como se modifica a corrente em um circuito quando se varia a resistência,
mantendo constante a tensão aplicada.
2. Material
 – Fonte de tensão regulável;
 – Placa de circuito impresso;
 – Placa com 5 resistores iguais em série;
 – Resistor de 330 kΩ;
 – Multímetros digitais (dois);
 – Cabos (cinco).
3. Introdução 
Multímetro é um aparelho que integra o voltímetro e o amperímetro, sendo portanto,
capaz de medir tanto tensão quanto corrente. Em relação à tensão, que é medida pelo
voltímetro, há dois tipos: contínua e alternada. A contínua (VDC), permanece sempre com o
mesmo sentido de corrente e mesmo valor de tensão com o passar do tempo, sendo em geral,
utilizada por pilhas e baterias. Já a alternada (VAC), inverte o sentido da corrente com o
decorrer do tempo e é usada nas tomadas comuns.
Ao utilizar o voltímetro, precisamos escolher não só o tipo de tensão utilizada como
também a escala mais apropriada, de forma a não perder informações. É necessário também
ligar as pontas de prova em paralelo com o que pretendemos saber a tensão (Figura 1).
Enquanto isso, o amperímetro tem a função de medir o valor da corrente elétrica,
devendo sempre ser ligado em série com o objeto escolhido, como mostra a figura 2.
Figura 1: Forma correta de utilizar o voltímetro. Fonte: 
Roteiros de Aulas Práticas de Física.
Figura 2: Forma correta de utilizar o 
amperímetro. Fonte: Roteiro de Aulas 
Práticas de Física.
Para escolher a escala correta do multímetro, devemos saber os símbolos contidos nele.
Para isso, observamos a figura a seguir, onde são apresentados os símbolos de corrente
alternada e contínua, respectivamente.
A tensão eficaz (VEF) é o valor que o multímetro indica quando utilizamos a tensão
alternada. Seu valor pode ser dado por:
I. V EF=
V P
√2
Onde VP representa o valor de pico ou máximo da tensão. 
A relação entre tensão, corrente e resistência, pode ser dada pela lei de Ohm:
II. U=RI
Onde U é a tensão, R é a resistência e I, a corrente.
Figura 3: Símbolos de 
corrente alternada e 
contínua. Fonte: Blog das
baterias.
4. Procedimento
PROCEDIMENTO 1 Utilizando o voltímetro
Inicialmente, anotamos as escalas de tensão contínua disponíveis no modelo de
voltímetro que utilizamos durante toda a prática (Figura 4). São elas 200 mV, 2 V, 20V, 200V
e 600 V.
Após isso, utilizamos o voltímetro ligado à fonte para ajustar a saída em 12 V e a
conectamos a uma placa de circuito impresso (PCB), como mostra a figura 5. Então, medimos
os valores das tensões nos pontos determinados do circuito onda haviam os resistores (Figura
6). Os valores encontrados foram adicionados a tabela 1.
Figura 4: Multímetro 
utilizado durante a prática. 
Fonte: autor do relatório.
Figura 5: PCB conectada na fonte. 
Fonte: autor do relatório
Tabela 1: Medidas de tensão.
V01 V02 V03 V04 V05
Valor medido 2,47 4,13 7,11 10,84 11,97
Escala utilizada 20 V 20 V 20 V 20 V 20 V
V15 V12 V23 V34 V45
Valor medido 9,49 1,65 2,97 3,72 1,11
Escala utilizada 20 V 20 V 20 V 20 V 20 V
Foi-nos então pedido para verificar se V05 = V01 + V12 + V23 + V34 + V45.
V05 corresponde à tensão total aplicada na placa, já que é medida entre o primeiro e
último pontos. No item anterior, onde foi pedido que ajustasse a placa em 12 V e
conseguimos deixá-la em 11,96 V. A resposta para a verificação é sim, já que a soma
corresponde a 11,91 V, aproximadamente o valor que inserimos.
Finalizada esta etapa, medidos a tensão alternada da tomada da bancada do laboratório
onde fizemos a prática (Figura 7) e da fonte com as saídas de 6 V e 12 V (Figura 8). Tendo o
valor medido e tendo a equação I em mãos, podemos calcular o valor de pico. Os resultados
foram inseridos na tabela abaixo.
Tabela 2: Medidas de tensão alternada.
VNOMINAL (V) Escala (V) VEF MEDIDO (V) VPICO (V)
TOMADA DA MESA 220 600 214 303
SAÍDA DA FONTE 6 V 6 200 5,5 7,8
SAÍDA DA FONTE 12 V 12 200 11,4 16,1
Figura 6: Medindo a tensão nos pontos da 
PCB. Fonte: autor do relatório.
VPICO TOMADA
 V EF=
V P
√2
214=
V P
√2
V P=303V
VPICO FONTE 6 V
 V EF=
V P
√2
5 ,5=
V P
√2
V P=7 ,8V
VPICO FONTE 12 V
 V EF=
V P
√2
11,4=
V P
√2
V P=16 ,1V
PROCEDIMENTO 2: Utilizando o amperímetro
Primeiro, anotamos as escalas disponíveis no amperímetro do laboratório: 2000 μA, 20
mA e 200 mA. Em seguida, montamos o circuito da figura 9, utilizando um resistor de 120
kΩ em vez de 330 kΩ.
Figura 7: Medindo a 
tensão efetiva da 
tomada. Fonte: autor do 
relatório.
Figura 7: Medindo a tensão efetiva na fonte. 
Fonte: autor do relatório.
Figura 8: Circuito a ser montado 
com resistor de 120 kΩ. Fonte: 
Roteiro de Aulas Práticas de 
Física.
De acordo com a tabela 3, a maior tensão que usamos foi de 10 V. Dessa forma,
podemos calcular a corrente máxima esperada e indicar a melhor escala para medi-la.
Utilizando II:
U=RI ;U=10V ; I=120×103Ω
I= 10
120×103
=8 ,3×10−5 A
Dessa forma, a escala indicada para medir esta corrente seria a de 2000 μA.
Com o multímetro ajustamos a tensão efetiva conforme pedido no roteiro e indicado na
tabela. Os valores das medições foram inseridos a seguir:
Tabela 2: Medidas de corrente versus voltagem.
V (volts) VEV (volts) I (μA) V/I (Ohms)
2 2,02 16 13x104
4 4,01 33 12x104
6 6,02 50 12x104
8 8,04 67 12x104
10 10,01 83 12x104
Utilizando a placa com 5 resistores iguais e associados em série, medimos as
resistências de R1, R1+R2, R1+R2+R3, etc, como mostra a tabela. Como, de acordo com a lei
de Ohm, corrente e resistência são inversamente proporcionais. Assim, a corrente máxima
esperada surgirá quando a resistência for a menor, ou seja, quando tivermos apenas R1.
Utilizando II:
 
U=RI ;U=10V ; R=120×103 Ω
I= 10
119×103
=8 ,4×10−5 A
Dessa forma, a melhor escala para medir será a de 2000 μA.
Colocamos a fonte para fornecer 10 V e montamos o seguinte circuito:
Figura 6: Circuito para medida da 
corrente em função da resistência. Fonte: 
Roteiro de Aulas Práticas de Física.
Com isso, medimos o valor da corrente para cada valor da resistência e inserimos os
dados na tabela 4.
Resistores RMEDIDO (Ω) I (μA)
R1 119 k 83
R1+R2 0,238 M 41
R1+R2+R3 0,357 M 27
R1+R2+R3+R4 0,477 M 20
R1+R2+R3+R4+R5 0,596 M 16
5. Questionário
1. Indique a escala do multímetro que você utilizaria para medir as seguintes tensões
a) arranjo de 4 pilhas comuns em série
Associadas em série, a diferença de potencial entre as pilhas será a soma da
diferença de potencial de cada uma delas. Dessa forma, uma associação de 4 pilhas
comuns, com 1,5 V cada, resultaria em 6,0 V. A escala de 20 V seria ideal.
b) alimentação de um chuveiro elétrico residencial
O chuveiro elétrico é alimentado por 220 V. Assim, a melhor escala é a de 600 V.
c) bateria de um automóvel
De acordo com o site Carro de Garagem, a bateria apresenta no máximo 14,7 V. A
escala de 20 V seria o suficiente.
2. Considere circuito ao lado onde R1 = 500 Ω e R2 = R3 = 300 Ω. Sabendo que a fonte
está regulada em 10 V, determine a voltagem a que está submetido cada um dos
resistores R1, R2 e R3.
R2 e R3 estão associados em paralelo. A resistência equivalente pode ser dada por 
III. 1
REQ
= 1
R2
+ 1
R3
1
R23
= 1
300
+ 1
300
= 2
300
R23=150Ω
A resistência equivalente do circuitoentão será dada por R1 + R23, já que ambas
estão associadas em série, o que resultará em 650 Ω. Com isso, utilizando II, é possível
calcular a corrente do circuito. 
U=RI , onde U = 10 e R = 650.
I= 10
650
=1 ,5×10−2 A
Em R1, a tensão será dada por II. 
U=RI=500×1 ,5×10−2=7 ,5V
Como os outros dois resistores estão em paralelo, a corrente se dividirá, de forma a
cada resistor receber 7,5x10-3 A. Utilizando II, descobrimos a tensão em cada um.
U=RI=300×7 ,5×10−3=2 ,25V
3. Considere que no circuito esquematizado abaixo: E = 20 V, R1 = 1,0 kΩ, R2 = 100 Ω e
R3 = 20 Ω.
a) Desenhe o circuito novamente, mostrando como você ligaria um amperímetro para
medir a corrente fornecida pela fonte E.
b) Faça outro desenho mostrando como medir a corrente em R1.
4. Em relação ao circuito da questão anterior, calcule a corrente em cada resistor e
indique a escala do amperímetro apropriada em cada caso.
Calcula-se a resistência equivalente do circuito, aplica-se a lei de Ohm para descobrir
o valor da corrente no circuito. 
1
R12
= 1
R1
+ 1
R2
= 1
1000
+ 1
100
= 11
1000
. R12=
1000
11
REQ=R3+R12=20+
1000
11
=1,1×102Ω
I=U
R
= 10
1 ,1×102
=9 ,1×10−2 A
A corrente se dividirá em duas quando chegar aos resistores 1 e 2, pois eles estão
associados em série. Logo, a corrente nos resistores 1 e 2 será
I= 9 ,1×10
−2 A
2
=4 ,6×10−2 A
No resistor 3, a corrente é o valor de I para o circuito.
5. Faça o gráfico de V versus I com os resultados da tabela 11.4.
Figura 10: Gráfico de V em função de I.
6. Faça o gráfico de I versus R com os resultados da Tabela 11.5.
Figura 11: Gráfico de I em função de R.
6. Conclusão
Conclui-se, após essa prática, que o multímetro é o aparelho que contém as funções do
voltímetro e do amperímetro. O primeiro mede tensões alternadas e contínuas em escalas
variadas, enquanto o segundo mede a corrente. 
Para medir a diferença de potencial em algum ponto do circuito, deve-se conectar o
voltímetro em paralelo. Além disso, o aparelho mostrará a tensão efetiva quando medirmos a
alternada. O valor de pico é obtido através da equação I. 
Já quando precisamos medir a corrente num determinado ponto, o amperímetro é
conectado em série. Fazer este procedimento de forma incorreta poderá resultar em problemas
para o voltímetro. 
Percebe-se, pelos procedimentos, que quanto maior a tensão do circuito, maior será a
corrente, ou seja, diretamente proporcionais. Enquanto isso, corrente e resistência são
inversamente proporcionais, como observado na figura 12. Esses fatos corroboram a lei de
Ohm (equação II).
Os erros experimentais podem surgir devido às medições incorretas e possível uso
incorreto do multímetro.
7. Bibliografia
Como testar bateria de carro? Precisa de multímetro?. 1p. Disponível em
<https://www.carrodegaragem.com/como-testar-bateria-carro-precisa-multimetro//>.
Acesso em: 09 nov 2019.
DIAS, Nildo Loiola. UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ. DEPARTAMENTO
DE FÍSICA. LABORATÓRIO DE FÍSICA PARA ENGENHARIA.: Roteiros de
aulas práticas de física, Fortaleza, 2019. 108p.
Diferença entre tensão contínua e tensão alternada. 1p. Disponível em
<http://www.magnetron.com.br/nacao-duas-rodas/diferenca-entre-tensao-continua-e-
tensao-alternada/>. Acesso em: 09 nov 2019.
RIBEIRO, Thyago. Voltímetro e Amperímetro. 1p. Disponível em
<https://www.infoescola.com/eletricidade/voltimetro-e-amperimetro//>. Acesso em: 09
nov 2019.
	5. Questionário
	1. Indique a escala do multímetro que você utilizaria para medir as seguintes tensões
	a) arranjo de 4 pilhas comuns em série
	Associadas em série, a diferença de potencial entre as pilhas será a soma da diferença de potencial de cada uma delas. Dessa forma, uma associação de 4 pilhas comuns, com 1,5 V cada, resultaria em 6,0 V. A escala de 20 V seria ideal.
	b) alimentação de um chuveiro elétrico residencial
	O chuveiro elétrico é alimentado por 220 V. Assim, a melhor escala é a de 600 V.
	c) bateria de um automóvel
	De acordo com o site Carro de Garagem, a bateria apresenta no máximo 14,7 V. A escala de 20 V seria o suficiente.
	2. Considere circuito ao lado onde R1 = 500 Ω e R2 = R3 = 300 Ω. Sabendo que a fonte está regulada em 10 V, determine a voltagem a que está submetido cada um dos resistores R1, R2 e R3.
	R2 e R3 estão associados em paralelo. A resistência equivalente pode ser dada por
	III.
	
	A resistência equivalente do circuito então será dada por R1 + R23, já que ambas estão associadas em série, o que resultará em 650 Ω. Com isso, utilizando II, é possível calcular a corrente do circuito.
	, onde U = 10 e R = 650.
	
	Em R1, a tensão será dada por II.
	
	Como os outros dois resistores estão em paralelo, a corrente se dividirá, de forma a cada resistor receber 7,5x10-3 A. Utilizando II, descobrimos a tensão em cada um.
	
	3. Considere que no circuito esquematizado abaixo: E = 20 V, R1 = 1,0 kΩ, R2 = 100 Ω e R3 = 20 Ω.
	a) Desenhe o circuito novamente, mostrando como você ligaria um amperímetro para medir a corrente fornecida pela fonte E.
	b) Faça outro desenho mostrando como medir a corrente em R1.
	4. Em relação ao circuito da questão anterior, calcule a corrente em cada resistor e indique a escala do amperímetro apropriada em cada caso.
	Calcula-se a resistência equivalente do circuito, aplica-se a lei de Ohm para descobrir o valor da corrente no circuito.
	
	A corrente se dividirá em duas quando chegar aos resistores 1 e 2, pois eles estão associados em série. Logo, a corrente nos resistores 1 e 2 será
	
	No resistor 3, a corrente é o valor de I para o circuito.
	5. Faça o gráfico de V versus I com os resultados da tabela 11.4.
	6. Faça o gráfico de I versus R com os resultados da Tabela 11.5.
	6. Conclusão
	Conclui-se, após essa prática, que o multímetro é o aparelho que contém as funções do voltímetro e do amperímetro. O primeiro mede tensões alternadas e contínuas em escalas variadas, enquanto o segundo mede a corrente.
	Para medir a diferença de potencial em algum ponto do circuito, deve-se conectar o voltímetro em paralelo. Além disso, o aparelho mostrará a tensão efetiva quando medirmos a alternada. O valor de pico é obtido através da equação I.
	Já quando precisamos medir a corrente num determinado ponto, o amperímetro é conectado em série. Fazer este procedimento de forma incorreta poderá resultar em problemas para o voltímetro.
	Percebe-se, pelos procedimentos, que quanto maior a tensão do circuito, maior será a corrente, ou seja, diretamente proporcionais. Enquanto isso, corrente e resistência são inversamente proporcionais, como observado na figura 12. Esses fatos corroboram a lei de Ohm (equação II).
	Os erros experimentais podem surgir devido às medições incorretas e possível uso incorreto do multímetro.
	7. Bibliografia
	Como testar bateria de carro? Precisa de multímetro?. 1p. Disponível em <https://www.carrodegaragem.com/como-testar-bateria-carro-precisa-multimetro//>. Acesso em: 09 nov 2019.
	DIAS, Nildo Loiola. UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ. DEPARTAMENTO DE FÍSICA. LABORATÓRIO DE FÍSICA PARA ENGENHARIA.: Roteiros de aulas práticas de física, Fortaleza, 2019. 108p.
	Diferença entre tensão contínua e tensão alternada. 1p. Disponível em <http://www.magnetron.com.br/nacao-duas-rodas/diferenca-entre-tensao-continua-e-tensao-alternada/>. Acesso em: 09 nov 2019.
	RIBEIRO, Thyago. Voltímetro e Amperímetro. 1p. Disponível em <https://www.infoescola.com/eletricidade/voltimetro-e-amperimetro//>. Acesso em: 09 nov 2019.