Relatorios 2,3 e 4 prontos

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PUC MINAS 
 
 
 
 
LUCAS JOSE DA SILVA BARBOSA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIOS AULAS: 2, 3 E 4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Belo Horizonte 
2021 
 
Aula no 2: Conceitos Fundamentais: Tensão Contínua e Instrumentos de medição. Lei de Ohm 
 
INTRODUÇÃO 
 
 Nesta prática um circuito resistivo será alimentado por uma fonte de tensão contínua e serão utilizados 
multímetros digitais para se medir a corrente e a tensão no resistor, conforme indicado na figura abaixo. 
 A tensão contínua também será observada com o uso de osciloscópio digital 
 
OBJETIVOS: 
Apresentar os conceitos fundamentais: tensões e correntes contínuas 
Apresentar o multímetro digital para medição de tensões e correntes contínuas 
Apresentar o osciloscópio e sua utilização 
MATERIAIS/EQUIPAMENTOS: 
 Fonte de tensão contínua 
 2 resistores de 50  
 2 Multímetros digitais - um será usado como voltímetro e outro como amperímetro 
 1 osciloscópio 
2 pontas de prova para osciloscópio 
PROCEDIMENTOS: 
 
1. A tensão vF da fonte de tensão continua deve ser ajustada para 10 V. 
2. Cálculos: 
 Pela Lei de Ohm a corrente i é dada por 
𝑖 =
10 𝑉
50 Ω + 50 Ω
=
10 𝑉
100 Ω
= 0,1𝐴 = 100𝑚𝐴 
 
 Também pela Lei de Ohm a tensão v sobre o resistor de 50  é 
𝑣 = 50 Ω . 0,1 𝐴 = 5 𝑉 
3. Um dos multímetros deve ter a função selecionada para AMPERÍMETRO DC – CORRENTE 
CONTÍNUA 
4. Outro multímetro deve ter a função selecionada para VOLTÍMETRO DC – TENSÃO CONTÍNUA 
5. Montar o circuito da figura 2.1 observando as conexões indicadas 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.1 
 
 VOLTÍMETRO 
 
 AMPERÍMETRO 
 Visor 50  
 Seletor de V/ 
 Funções 
 Fonte Contínua i mA V/ + COM 
 + - 
 A COM v 
 
 50  
 i - 
 i 
 
 
 
Observações importantes: 
 
a. O AMPERÍMETRO tem resistência interna nula e deve ser conectado em série com o 
elemento cuja corrente se quer medir. 
b. A conexão do AMPERÍMETRO em paralelo resultará em um CURTO-CIRCUITO. 
c. No AMPERÍMETRO a referência para o sentido da corrente deve ser observada no momento 
da conexão. A corrente entra no terminal mA ou A e sai no terminal COM, como indicado na 
figura 2.2. 
Figura 2.2 Figura 2.3 
Conexão do Amperímetro Conexão do Voltímetro 
 
 
 
 
 i mA V/ mA V/ 
 
 A COM i + A COM 
 
 v 
 
 - 
 
 
d. O VOLTÍMETRO tem resistência interna infinita e deve ser conectado em paralelo com o 
elemento cuja corrente se quer medir. 
e. A conexão do VOLTÍMETRO em série resultará em um CIRCUITO-ABERTO. 
f. No VOLTÍMETRO, a referência para polaridade da tensão deve ser observada no momento da 
conexão. A tensão v é medida do ponto em que é conectado o terminal V/, indicado com o 
sinal +, em relação ao ponto em que é conectado o terminal COM, indicado com o sinal -, 
conforme mostrado na figura 2.3. 
 
 
 
 
- vF + 
6. Efetuar as medições da corrente i e da tensão v, anote os valores na tabela 2.1 abaixo: 
Tabela 2.1 
 Calculados Medidos 
Tensão v (V) 5 5 
Corrente i (mA) 100 100 
 
7. Utilizando o OSCILOSCÓPIO observe as tensões na fonte vF e no resistor v. A montagem deve ser 
feita como indicado na figura 2.5. 
Identifique os comandos do osciloscópio. 
8. Desenhe abaixo os sinais observados. 
 
 
Observações importantes: 
 
a. O osciloscópio é um instrumento de medição que permite a observação das formas de tensões em função do 
tempo. Não é possível observar sinais de correntes através do osciloscópio 
b. O osciloscópio tem dois canais e permite a medição de duas tensões simultaneamente. Uma em cada canal. 
c. As duas tensões são medidas em relação ao mesmo ponto de referência. 
d. O osciloscópio possui dois ajustes: Volts por Divisão, escala vertical e Segundos por Divisão, escala 
horizontal 
Figura 2.4 - Osciloscópio 
 
 Terminais Vermelhos 
 + + 
 Osciloscópio 
 
 V1 V2 
 
 1 2 
 
 - - 
 
 Referência Única 
 Terminais Pretos 
 
Pontas de prova (cabos coaxiais) 
 
 
 
Figura 2.5 
 
 
 
 
 
 
 2 
 + 
 
 1 v 
 
 + - 
 vF 
 - 
 
 
 REFERÊNCIA 
 Osciloscópio 
 
 
 
 1 2 
 
 
 
 
 
 
 
No canal 1 é observada a tensão da fonte - v 
No canal 2 é observada a tensão no resistor de 50  - vR 
 
 
 
1. As medições estão de acordo com as expectativas? 
Sim. 
2. Como deve ser conectado um amperímetro? Porque? 
Deve ser conectado em série. Caso seja conectado em paralelo pode ocorrer um curto circuito. 
3. Como deve ser conectado um voltímetro? Porque? 
O voltímetro precisa ser conectado em paralelo em relação ao elemento do circuito que está sendo 
medido. Caso seja conectado em série resultará em um circuito aberto. 
4. Apresente o esquema de conexões para medição de tensão com o uso do osciloscópio 
Não usamos o osciloscópio. 
 
+ vF - 
Aula no 3: Elementos de circuitos: Associação de Resistores: Série e Paralelo. Medição de Resistência. 
 
 
OBJETIVOS: 
 Verificar experimentalmente as propriedades das associações série e paralelo de resistores 
 
MATERIAIS/EQUIPAMENTOS: 
 3 resistores valores diversos a escolha do grupo 
 1 Multímetro digital - será usado como OHMÍMETRO 
 
 
I. DESENVOLVIMENTO PRÁTICO 
1. Dado o circuito da figura 1, calcular a tensão e a corrente no resistor de 100  
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 1: Circuito resistivo 
 
Tensão: Como tem apenas um resistor a tensão está toda aplicada nele 
Corrente: 15/100 = 150.00 mA 
2. Montar o circuito no multsim e anotar os resultados. 
 
 
 
3. Conectar um resistor de 50  em série com o resistor de 100  Comparando com o circuito anterior 
o que você espera que ocorra com o valor da corrente? E com a tensão a que o resistor de 100  fica 
submetido? Porquê? 
 
R1=100Ω V=15V 
Espera-se que corrente seja menor. Quanto a tensão seja divida, pois agora tem 2 resistores 
parte da resistência ficara em resistor e a outra parte em outro resistor 
 
4. Desenhar o diagrama esquemático do novo circuito, com os instrumentos de medição e fazer os 
cálculos das tensões e correntes nos elementos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. Montar o circuito no multsim e anotar os resultados. 
 
Feito acima. 
 
6. Agora conectar o resistor de 50 em paralelo com o resistor de 100 Comparando com o primeiro 
circuito, o que você espera que ocorra com o valor da corrente total? E com a corrente no resistor de 
100 ? E com a tensão a que o resistor de 100  fica submetido? Porquê? 
 
A corrente total será bem maior, pois agora tem resistores associados em paralelo. A corrente 
no resistor de 100 vai continuar do mesmo jeito. A tensão no resistor de 100 não vai mudar 
também. 
 
7. Desenhar o diagrama esquemático do novo circuito, com os instrumentos de medição e fazer os 
cálculos das tensões e correntes nos elementos. 
 
 
 
 
 
 
 
8. Montar o circuito no multsim e anotar os resultados. 
 
Foi montado na questão anterior. 
 
 
9. Medição de resistências: 
 
 
✓ A função  deve ser selecionada no 
seletor do multímetro. 
 
✓ A resistência deve estar desconectada do 
circuito. 
 
 
 
10. Calcule a resistência equivalente para os circuitos abaixo e responda às questões. 
 
 Onde: R1 = 25 ; R2 = 50 ; R3 = 100 ; 
 
 Resistências em série: 
𝑅𝐸𝑄 = 25 + 50 + 100 = 175 
 
 
 
 
 Resistências em paralelo: 
 
1
𝑅𝐸𝑄
=
1
25
+
1
50
+
1
100
= 0,07 
 
 
 
a) Quando se tem resistores em SÉRIE, o que se pode afirmar quanto à resistência equivalente? Será maior, 
menor ou igual às resistências do circuito? 
A resistência equivalente será sempre maior do que a maior resistência. 
b) Quando se tem resistores em PARALELO, o que se pode afirmar quanto à resistência equivalente? Será maior, 
menor ou igualàs resistências do circuito? 
 
No caso dos resistores em paralelo a resistência será menor do que o valor da menor resistência. 
Aula no 4: Circuito resistivo alimentado por fonte de tensão contínua: Leis de Kirchhoff 
 
OBJETIVOS: 
Verificar o comportamento de um circuito resistivo alimentado por uma fonte de tensão contínua. 
Verificar experimentalmente as Leis de Kirchhoff. 
 
MATERIAIS/EQUIPAMENTOS: 
 1 fonte de tensão contínua 
3 resistores de valores diversos a escolha do grupo 
 1 Multímetro digital 
 
PROCEDIMENTOS: 
 
1. Anotar na tabela 4.1 os valores das resistências R1, R2 e R3, escolhidas pelo grupo. Observar que a 
máxima corrente no circuito NÃO pode superar 300 mA. 
 
Tabela 4.1 – Resistores Utilizados 
 
R1 () R2 () R3 () 
25 50 100 
 
2. Escrever as equações obtidas a partir da Lei das Tensões de Kirchhoff (LTK) para o circuito da figura 4.1, 
em função de vF, v1, v2 e v3. 
−𝒗𝑭 + 𝒗𝟏 + 𝒗𝟐 = 𝟎 
−𝒗𝟐 + 𝒗𝟑 = 𝟎 
 
3. Escrever as equações obtidas a partir da Lei das Correntes de Kirchhoff (LCK) para o circuito da figura 4.1, 
em função de i1, i2 e 13. 
𝒊𝟏 − 𝒊𝟐 − 𝒊𝟑 = 𝟎 
 
 
 
 
i1 R1 i3 
 
 + v1 - 
 
 vF i2 
 
 + + R2 + R3 
 - 
 v2 v3 
 
 - - 
 
 
−𝒗𝑭 + 𝒗𝟏 + 𝒗𝟐 = 𝟎 
−𝒗𝟐 + 𝒗𝟑 = 𝟎 
 
 
 
V 
A A 
V 
V V 
A 
4. Utilizando as associações de resistores e a Lei de Ohm, calcular as tensões v1, v2 e v3, e as correntes i1, i2 e 
i3. Anotar os valores na tabela 4.2. A tensão da fonte vF será de 10 V. 
 
 
 
 
Tabela 4.2. 
 
Grandeza Valor Calculado Valor Simulado 
v1 (V) 4,28 4,2857 
v2 (V) 5,71 5,7143 
v3 (V) 5,71 5,7143 
i1 (A) 0,17 0,1714 
i2 (A) 0,11 0,1142 
i3 (A) 0,06 0,0571 
 
 
 
5. Montar o circuito da figura 4.1 e ajustar a tensão da fonte em 10 V. 
6. Medir sucessivamente as tensões v1, v2 e v3. Anotar os valores na tabela 4.2. 
 
7. Medir sucessivamente as correntes i1, i2 e i3. Anotar os valores na tabela 4.2. 
 
8. Substituir os valores das tensões v1, v2 e v3 na equação da LTK do item 2. Verificar se soma é igual a zero. 
 
−𝒗𝑭 + 𝒗𝟏 + 𝒗𝟐 = −𝟏𝟎 + 𝟒, 𝟐𝟖𝟓𝟕 + 𝟓, 𝟕𝟏𝟓𝟑 = 𝟎 
−𝒗𝟐 + 𝒗𝟑 = −𝟓, 𝟕𝟏𝟒𝟑 + 𝟓, 𝟕𝟏𝟒𝟑 = 𝟎 
 
 
9. Substituir os valores das correntes i1, i2 e i3 na equação da LCK do item 3. Verificar se soma é igual a zero. 
10. 𝒊𝟏 − 𝒊𝟐 − 𝒊𝟑 = 𝟏𝟕𝟏, 𝟒𝟑 − 𝟏𝟏𝟒, 𝟐𝟗 − 𝟓𝟕, 𝟏𝟒𝟑 = 𝟎 
 
 
 
 
ANÁLISE DE RESULTADOS E CONCLUSÕES 
 
 
Os valores medidos se aproximam dos valores calculados? 
 
Sim 
 
A Lei das Tensões de Kirchhoff foi verificada através deste experimento? Justifique. 
 
 Foram verificadas a partir do cálculo : 
 
−𝒗𝟐 + 𝒗𝟑 = −𝟓, 𝟕𝟏𝟒𝟑 + 𝟓, 𝟕𝟏𝟒𝟑 = 𝟎 
 
A Lei das Correntes de Kirchhoff foi verificada através deste experimento? Justifique. 
 
Foram verificadas a partir do cálculo: 
 
𝒊𝟏 − 𝒊𝟐 − 𝒊𝟑 = 𝟏𝟕𝟏, 𝟒𝟑 − 𝟏𝟏𝟒, 𝟐𝟗 − 𝟓𝟕, 𝟏𝟒𝟑 = 𝟎