Buscar

Deseja-se determinar o valor da corrente elétrica que percorre o circuito representado na figura abaixo, constituído de dois resistores elétricos l...

Deseja-se determinar o valor da corrente elétrica que percorre o circuito representado na figura abaixo, constituído de dois resistores elétricos ligados em série e conectados a uma fonte de tensão elétrica contínua e estável de aproximadamente 50 V. Os valores dos resistores e das respectivas incertezas de medição (expandidas) são R1 = (10,00 +- 0,10) e R2 = (5,00 +- 0,03) . Um voltímetro digital deve ser usado para calcular o valor da corrente a partir da queda de tensão medida sobre um ou ambos os resistores. A correção do voltímetro é desprezível. Sua incerteza de medição é de 0,02 V para o intervalo nominal usado. Há três alternativas: (a) calcular a corrente a partir da queda de tensão sobre o resistor R1, para o qual é necessário conectar o voltímetro aos terminais A e B do circuito; (b) idem sobre o resistor R2, conectando o voltímetro em B e C e (c) idem sobre o resistor equivalente da combinação de R1 com R2, conectando com o voltímetro aos terminais A e C. Pergunta-se: qual o menor valor de incerteza de medição que pode ser obtida para a corrente sem medições repetidas? (Dicas adicionais: (1) Lei de Ohm: V = R. I; (2) resistor em série equivalente: Req = R1 + R2; (3) considere os valores dos dois resistores não correlacionados; (4) despreze a resistência interna do voltímetro e dos conectores e fios condutores).

💡 1 Resposta

User badge image

Ed Verified user icon

Para calcular a corrente elétrica que percorre o circuito, podemos utilizar a Lei de Ohm, que relaciona a tensão elétrica, a corrente elétrica e a resistência elétrica. A resistência equivalente do circuito em série é dada pela soma das resistências individuais, ou seja, Req = R1 + R2 = (10,00 +- 0,10) + (5,00 +- 0,03) = (15,00 +- 0,13) Ω. Para calcular a corrente elétrica, podemos utilizar o voltímetro para medir a queda de tensão sobre um dos resistores e, em seguida, aplicar a Lei de Ohm. A incerteza de medição da corrente elétrica pode ser calculada a partir da propagação das incertezas das grandezas envolvidas. Para a alternativa (a), a queda de tensão sobre o resistor R1 é V1 = R1.I, e a incerteza de medição da queda de tensão é de 0,02 V. Substituindo os valores, temos V1 = (10,00 +- 0,10) I e a incerteza de medição da corrente elétrica é dada por: δI = √[(∂I/∂V1)² δV1²] = √[(1/R1)² δV1²] = √[(0,1/10)² (0,02)²] = 0,0002 A Para a alternativa (b), a queda de tensão sobre o resistor R2 é V2 = R2.I, e a incerteza de medição da queda de tensão é a mesma de 0,02 V. Substituindo os valores, temos V2 = (5,00 +- 0,03) I e a incerteza de medição da corrente elétrica é dada por: δI = √[(∂I/∂V2)² δV2²] = √[(1/R2)² δV2²] = √[(0,03/5)² (0,02)²] = 0,0007 A Para a alternativa (c), a queda de tensão sobre a resistência equivalente é Veq = Req.I, e a incerteza de medição da queda de tensão é de 0,04 V (a soma das incertezas de medição de V1 e V2). Substituindo os valores, temos Veq = (15,00 +- 0,13) I e a incerteza de medição da corrente elétrica é dada por: δI = √[(∂I/∂Veq)² δVeq²] = √[(1/Req)² δVeq²] = √[(0,13/15)² (0,04)²] = 0,001 A Portanto, a alternativa que fornece o menor valor de incerteza de medição da corrente elétrica é a alternativa (a), que resulta em uma incerteza de 0,0002 A.

0
Dislike0

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

✏️ Responder

SetasNegritoItálicoSublinhadoTachadoCitaçãoCódigoLista numeradaLista com marcadoresSubscritoSobrescritoDiminuir recuoAumentar recuoCor da fonteCor de fundoAlinhamentoLimparInserir linkImagemFórmula

Para escrever sua resposta aqui, entre ou crie uma conta

User badge image

Outros materiais