EXPERIÊNCIA 04 e 05_Medida de Resistência (Código de Cor e Ponte de Wheatstone)

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Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)
Centro de Ciência e Tecnologia (CCT)
Unidade Acadêmica de Física (UAF)
Laboratório de Óptica, Eletricidade e Magnetismo
Relatório 04 e 05
Medida de Resistência
(Código de Cor e Ponte de Wheatstone)
Aluna: Ivna Rebecca de Almeida Santos			Matrícula: 116111441
Turma: 10		Professor: Marcos Gama		Nota: 
Novembro de 2017
Campina Grande/PB
INTRODUÇÃO
Existem muitas maneiras de saber ou medir os valores das resistências. Neste experimento vamos analisar a medida de resistores de duas maneiras: pelo código de cores e pela ponte de Wheatstone.
· Códigos de Cores de Resistores
	Resistores produzidos industrialmente podem não ser precisos, pois sua grande produção acaba afetando sua qualidade e por isso é preciso confirmar se sua resistência tem o mesmo valor como é descrito nele.
	Para se descobrir o valor da resistência, é usado o sistema código de cores, em que a partir dos círculos ou anéis desenhados no resistor e suas respectivas cores, é possível medir seu valor teórico e fazer o teste comparando com o valor obtido por um ohmímetro para saber se os dois coincidem e o resistor realmente possui o valor definido pela indústria.
	O resistor pode possuir quatro ou mais círculos desenhados, é preciso analisar da esquerda para a direita de forma a achar o valor final. 
O primeiro círculo indica o primeiro algarismo significativo da resistência (em ohms), o segundo indica o segundo algarismo significativo, o terceiro indica a potência de 10 pela qual deve ser multiplicado o número e o último anel indica a tolerância em % por causa do erro do fabricante.
· Ponte de Wheatstone
Outro método preciso e prático para medir resistência é a ponte de Wheatstone que consiste em quatro resistores em que R1 e R2 são resistores de razão conhecida, Rx é um resistor de valor desconhecido e R4 é um resistor de valor conhecido.
	Os quatro resistores são montados de acordo com a figura a seguir:
 (
B
) (
A
)
	É ligado então um galvanômetro que permite verificar o equilíbrio da ponte. Conhecendo-se a razão R1/R2 e sendo R4 um resistor variável de valor conhecido, podem-se ajustar os valores das resistências até que não haja corrente no galvanômetro. Diz-se então que a ponte está equilibrada. 
	Não passando corrente pelo galvanômetro, isto significa que o potencial em A é igual ao potencial em B. Por outro lado, como não existe corrente através de G, a corrente que passa por R1 é a mesma que deve passar por R2, e a corrente que passa por Rx é a mesma que deve passar por R4. Pela lei de Ohm, chegamos à expressão:
OBJETIVOS
Com o objetivo de pôr em prática os conceitos aprendidos em sala de aula, foram realizados experimentos de forma a comparar os valores que os resistores possuem em teoria e os medidos no laboratório, além disso, os alunos foram ensinados como utilizar o multímetro analógico, observar suas formas de utilização e observar o funcionamento de um galvanômetro.
MATERIAL UTILIZADO
Para a realização do experimento, foi utilizado:
1. Multímetro analógico Minipa ET – 30009 e Standard ST – 505;
1. Multímetro digital Tektronix DM250;
1. Prancheta, modelo do laboratório;
1. Resistores, cabos para ligação, uma pilha;
1. Fonte de tensão regulável;
1. Fio homogêneo de 1m;
1. Potenciômetro;
1. Microamperímetro (50µA);
1. Acessórios de conexão.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL E COLETA E ANÁLISE DOS DADOS 
Após a divisão da turma em equipes foi dado início ao experimento, seguindo as instruções da apostila para montagem e realização da experiência adequadamente.
· Códigos de Cores de Resistores
Usando o código de cores, foram identificados valores para resistores R1, R2, R3 e R4 (R1 = 560 Ω, R2 = 820 Ω, R3 = 1,8k Ω, R4 = 2,2k Ω) e anotados na Tabela I como valor teórico, depois foram feitas as associações dos resistores e anotados os valores de (R1 + R2), (R3 + R4), (R1 // R2) e {(R1 + R2) // (R3 + R4)} que foram anotados na mesma tabela.
	Em seguida, usando o multímetro analógico, foi colocado numa faixa de alcance adequada para cada resistor, ou resistores. Foi ajustado o zero da escala, colocando as pontas de prova em curto circuito. Feito isso, foram medidas as resistências elétrica, aplicando as pontas de prova aos terminais de cada resistor, os valores da resistência foram lidos diretamente da escala e anotados também na Tabela 1 como valores medidos. 
	No próximo passo, usamos o multímetro como ohmímetro, colocando a chave seletora na posição R x 1 e colocamos os fios de ligação nos terminais “+” e “COM”, fizemos o curto circuito e ajustamos o ponteiro em “zero”. Repetimos o procedimento anterior para os resistores e associações requeridas e anotamos todos os valores obtidos, colocados na Tabela 1 e 2, nesta última foram também definidos os valores mínimos e máximos a partir do desvio. 
O desvio percentual foi calculado em relação aos valores teóricos a partir da equação:
Os valores dos resistores são: R1 = 560 Ω, R2 = 820 Ω, R3 = 1,8k Ω, R4 = 2,2k Ω.
TABELA I
	Rx
	R1
	R2
	R3
	R4
	(R1 + R2)
	(R3+R4)
	(R1+R2) //
(R3+R4)
	(R1//R2)
	Código Cor
	56x101 ± 10%
	82x101 ± 5%
	18x102 ± 5%
	22x102 ± 5%
	138x101 ± 20%
	40x102 ± 20%
	10,26x102 ± 20%
	32,2x101 ± 5%
	Valor Multím.
	54x101 ± 10%
	79x101 ± 5%
	14x102 ± 5%
	18x102 ± 5%
	133x101 ± 20%
	32x102 ± 20%
	9,4x103 ± 20%
	3,20x102 ± 10%
	Desvio Relativo
	-0,036
	-0,037
	-0,222
	-0,181
	-0,036
	-0,2
	-0,11
	-0,06
	Desvio Percent.
	3.6%
	3,7%
	22,2%
	18,1%
	3,6%
	20%
	11%
	6%
TABELA II
	Resistor
	Rnominal
	Rcódigo de cores
	Rmínimo
	Rmáximo
	Rmedida
	δ(%)
	R1
	560
	560 ± 10%
	504
	616
	540
	3,6%
	R2
	820
	820 ± 5%
	779
	861
	790
	3,7%
	R3
	1800
	1800 ± 5%
	1710
	1890
	1400
	22,2%
	R4
	2200
	2200 ± 5%
	2090
	2310
	1800
	18,1%
	(R1 + R2)
	1380
	1380 ± 20%
	1104
	2184
	1330
	3,6%
	(R3+R4)
	4000
	4000 ± 20%
	3200
	4800
	3200
	20%
	(R1//R2)
	3220
	3220 ± 20%
	2576
	3864
	3200
	11%
	(R1+R2) //
(R3+R4)
	1026
	1026 ± 20%
	8208
	1231,2
	9400
	6%
· Ponte de Wheatstone
Usando os mesmos resistores utilizados no código de cores, foi montado o circuito ponte de fio, onde E é uma fonte variável de corrente contínua, A é um amperímetro de 50µA, R1 e R2 são as duas partes do fio de resistência com 1m de comprimento, R4 é um resistor conhecido de 1 Kohm e RX é um dos resistores fornecidos, como mostrado na Figura 7-4 da apostila.
O contado móvel M foi fechado, e observado o deslocamento do ponteiro do amperímetro a fim de não submetê-lo a uma corrente grande para que haja um deslocamento brusco. O contato móvel foi movido para determinar em que ponto a ponte fica equilibrada. Os comprimentos L1 e L2 para cada RX utilizado foram anotados. Para calcular o valor de RX foi utilizada a fórmula descrita na introdução.
O procedimento foi repetido para todos os resistores fornecidos e os dados coletados foram anotados na Tabela III.
TABELA III
	
	Rxi (cores)
	R4i (cores)
	L1 (cm)
	L2(cm)
	Rxi (calc)
	Desvio δ (%)
	1
	560
	820
	35,5
	64,5
	451,3
	19,4%
	2
	820
	820
	45,0
	55,0
	670,9
	18,0%
	3
	1,8K
	820
	66,0
	34,0
	1591,7
	11,5%
	4
	2,2K
	820
	70,0
	30,0
	1913,3
	13,0%
As medidas dos resistores com o multímetro foram satisfatórias, pois os valores obtidos estão presentes na margem de erro fornecida pelo desvio que não foi grande em nenhum caso.
	Este mesmo experimento poderia ser realizado para medir uma resistência de 100k Ω, utilizando apenas o código de cores, que é teórico, ou usando o multímetro e ajustando sua escala.
CONCLUSÃO
Nesse experimento, para medir a resistência dos componentes pedidos, foi utilizado o método teórico, com o código de cores e o prático com o multímetro como ohmímetro, foram obtidos valores satisfatórios, pois ao medir o percentual do desvio de todos os resistores e de suas relações, a maioria dos valores não foram altos. Tais desvios podem ter ocorrido na hora do experimento, ao ler o valor no multímetro, chamado de “erro de paraxe”.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
NASCIMENTO, Pedro Luiz do. Apostila auxiliar do Laboratório de Eletricidade e Magnetismoda Universidade Federal de Campina Grande, 2017.