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Resumo Através dessa atividade prática obteremos uma noção real de todos os conceitos abordados na disciplina de eletricidade, como a lei de Ohm, leis de Kirchhoff, divisor de tensão, divisor de corrente, funcionamento de resistores, capacitores e indutores. Nos experimentos obteremos valores teóricos, experimentais com o kit Thomas Edson e simulados com Multisim e serão comparados e calculados chegando a um resultado final. Palavras-chave: Lei de ohm, Lei de Kirchhoff, Divisor de tensão, Eletricidade. Introdução Neste experimento, serão demonstrados através da análise de circuitos, a lei de Ohm, leis de Kir chhoff e divisor de tensão e corrente. S erá estudos e compreendido o funcion amento de resistores, capacitores e indutores, assim como suas formas d e onda através da ferramenta os- ciloscópio, para isso será utiliz ado software MultiSIM, cálculos manuais e ki t didáticos Thomas Edson Uninter. Objetivo Essa atividade pratica possui o objetivo de pôr em prática todos os conceitos abordados na disciplina de eletricidade, tais como lei de Ohm, leis de Kirchhoff, divisor de tensão, divisor de corrente, funcionamentos de resistores, capacitores, indutores e realizando testes práticos para comparar os resultados obtidos. EXPERIÊNCIA 1: LEI DE OHM Dado o circuito abaixo da figura, obtenha a corrente utilizando a lei de Ohm. Figura: Montagem do circuito elétrico para observação da lei de Ohm O valor do resistor utilizado dependerá do número do seu RU, sendo: R1 = Penúltimo dígito do RU * 100 + último dígito do RU * 10 RU: 3234779 R1= 7*100 + 9*10 => 700+90= 790 Ω Obs.: Foi utilizado 2 resistores para chegar próximo de 790 Ω, 560Ω + 240Ω = 800 Ω A) Calcule os valores teóricos da corrente para cada um dos casos indicados na tabela. V1= 5V R1= 800 Ω V2= 7V R2= 800 Ω V3= 10V R3= 800 Ω V4= 12V R4= 800 Ω i = V/R i1= 5V/800Ω = 0,0062A ou 6,2mA i2= 7V/800Ω = 0,0087A ou 8,7mA i3= 10V/800Ω = 0,0125A ou 12,5mA i4= 12V/800Ω = 0,015A ou 15mA B) Utilizando o Multisim Online, simule o circuito modificando os parâmetros de tensão conforme indicado na tabela. C) Realize os seguintes procedimentos experimentais: Obs.: Foi utilizado 2 resistores para chegar próximo de 790 Ω, 560Ω + 240Ω = 800 Ω V1 i1 V2 i2 V3 i3 V4 i4 D) Calcule o erro experimental: O erro experimental é um parâmetro que indica em porcentagem qual a variação entre o esperado (teórico) e o experimental (medido). Este valor pode apresentar tanto números positivos quanto negativos. Porém, veja que na equação está sendo utilizado duas barras, indicando o módulo do número. O módulo de um número significa que estamos olhando apenas a magnitude dele, desprezando o sinal. E) Preencha a tabela 1 com os valores obtidos. I (mA) %Erro V1 (V) R1 Corrente Teórica calculada Corrente Simulada no Multisim Corrente Experimental utilizando o laboratório Erro experimental %Erro 5 800Ω 6,3 6,3 6,2 1,587301587 7 800Ω 8,8 8,8 8,8 0 10 800Ω 12,6 12,6 12,6 0 12 800Ω 15,1 15,1 15,3 -1,324503311 F) Utilizando os resultados experimentais, trace uma curva de corrente por tensão, conforme demonstrado na figura abaixo, para os resultados teóricos e experimentais. I) Justifique a diferença entre os valores experimentais e teóricos. A diferença de corrente deve-se ao ajuste do regulador de tensão variável não ter a mesma precisão de cálculo e do simulador MULTISIM, havendo uma ligeira variação no energia que é concedido pelo consercionário e uma pequena diferença na resistência medida pelo multímetro VC 9805. V1 (V) Corrente Experimental utilizando o laboratório 0 0 5 6,2 7 8,8 10 12,6 12 15,3 EXPERIÊNCIA 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. i1=i2=i3 5V i= V/REQ i=5V/1660Ω= 0,003A ou 3mA i1=i2=i3= 0,003A ou 3mA VReq=Req.i = 1660 x 0,003= 4,98V ou 4980mV V=R.i VR1=R1.i = 560 x 0,003= 1,68V ou 1680mV VR2=R2.i = 100 x 0,003= 0,3V ou 300mV VR3=R3.i = 1000 (1kΩ) x 0,003= 3V ou 3000mV7V i= V/REQ i=7V/1660Ω= 0,004A ou 4mA i1=i2=i3= 0,004A ou 4mA VReq=Req.i = 1660 x 0,04= 6,64V ou 6640mV V=R.i VR1=R1.i = 560 x 0,004= 2,24V ou 2240mV VR2=R2.i = 100 x 0,004= 0,4V ou 400mV VR3=R3.i = 1000 (1kΩ) x 0,004= 4V ou 4000mV 10V i= V/REQ i=10V/1660Ω= 0,006A ou 6mA i1=i2=i3= 0,006A ou 6mA VReq=Req.i = 1660 x 0,06= 9,96V ou 9960mV V=R.i VR1=R1.i = 560 x 0,006= 3,36V ou 3360mV VR2=R2.i = 100 x 0,006= 0,6V ou 600mV VR3=R3.i = 1000 (1kΩ) x 0,006= 6V ou 6000mV 12V i= V/REQ i=12V/1660Ω= 0,007A ou 7mA i1=i2=i3= 0,007A ou 7mA VReq=Req.i = 1660 x 0,07= 11,62V ou 11620mV V=R.i VR1=R1.i = 560 x 0,007= 3,92V ou 3920mV VR2=R2.i = 100 x 0,007= 0,7V ou 700mV VR3=R3.i = 1000 (1kΩ) x 0,007= 7V ou 7000mV A) Calcule o valor teórico de cada uma das tensões e corrente do circuito. Valores Simulados V1 (V) VR1 (V) VR2 (V) VR3 (V) I (A) 5 1,68V ou 1680mV 0,3V ou 300mV 3V ou 3000mV 0,003A ou 3mA 7 2,24V ou 2240mV 0,4V ou 400mV 4V ou 4000mV 0,004A ou 4mA 10 3,36V ou 3360mV 0,6V ou 600mV 6V ou 6000mV 0,006A ou 6mA 12 3,92V ou 3920mV 0,7V ou 700mV 7V ou 7000mV 0,007A ou 7mA B) Utilizando o Multisim, simule o circuito modificando os parâmetros de tensão e preencha a tabela. Para realizara a simulação fique atento às referências das pontas de prova do simulador. Valores Simulados V1 (V) VR1 (V) VR2 (V) VR3 (V) I (A) 5 1,68V ou 1686mV 0,3V ou 301mV 3V ou 3012mV 0,003A ou 3mA 7 2,36V ou 2360mV 0,4V ou 421mV 4V ou 4210mV 0,004A ou 4mA 10 3,36V ou 3360mV 0,6V ou 600mV 6V ou 6000mV 0,006A ou 6mA 12 3,92V ou 3920mV 0,7V ou 722mV 7V ou 7220mV 0,007A ou 7mA C) Realize os seguintes procedimentos experimentais: 5V VR1 VR2 VR3 7V VR1 VR2 VR3 10V VR1 VR2 VR3 12V VR1 VR2 VR3 EXPERIÊNCIA 3: DIVISOR DE CORRENTE Dado o circuito a seguir, obtenha as correntes em cada um dos ramos. Figura: Montagem do circuito para o experimento de divisor de corrente Considere os seguintes resistores: R1 = 560 Ω, R2 = 2200 Ω e R3 = 1 kΩ A) A)Calcule a tensão teórica de cada uma das tensões e corrente solicitadas. I=V/R 5V IR1= 5/560 = 0,0089A ou 8,9 mA IR2= 5/2200 = 0,0022A ou 2,2 mAIR3= 5/1000(1K) = 0,005A ou 5 mA Itotal= IR1+IR2+IR3= 0,0089 + 0,0022 + 0,005 = 0,0161A ou 16,1mA7V IR1= 7/560 = 0,0125 ou 12,5 mA IR2= 7/2200 = 0,0031 ou 3,1 mAIR3= 7/1000(1K) = 0,007 ou 7 mAItotal= IR1+IR2+IR3= 0,0125 + 0,0031 + 0,007 = 0,0226 ou 22,6mA10V IR1= 10/560 = 0,0178 ou 17,8 mA IR2= 10/2200 = 0,0045 ou 4,5 mAIR3= 10/1000(1K) = 0,01 ou 10 mAItotal= IR1+IR2+IR3= 0,0125 + 0,0031 + 0,007 = 0,0323 ou 32,3mA 12V IR1= 12/560 = 0,0214 ou 21,4 mA IR2= 12/2200 = 0,0054 ou 5,4 mAIR3= 12/1000(1K) = 0,012 ou 12 mA
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