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Circuitos eléctricos: elementos lineares e não-lineares Projecto FEUP 1/27 Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Circuitos elétricos Elementos lineares e não lineares Projeto FEUP Engenharia Eletrotécnica e de Computadores Manuel Firmino & Sara Ferreira J. N. Fidalgo & J. C. Alves Equipa 1 Turma 5: Supervisor: Abel Costa Monitor: Tiago Mendonça Estudantes & Autores: Bernardo Moreira - [email protected] Bruno Gonçalves - [email protected] Diogo Duarte - [email protected] Gonçalo Pinho - [email protected] Pedro Monteiro - [email protected]

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Circuitos eléctricos: elementos lineares e não-lineares – Projecto FEUP 1/27

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Circuitos elétricos

Elementos lineares e não lineares

Projeto FEUP – Engenharia Eletrotécnica e de Computadores

Manuel Firmino & Sara Ferreira J. N. Fidalgo & J. C. Alves

Equipa 1 Turma 5:

Supervisor: Abel Costa Monitor: Tiago Mendonça

Estudantes & Autores:

Bernardo Moreira - [email protected]

Bruno Gonçalves - [email protected]

Diogo Duarte - [email protected]

Gonçalo Pinho - [email protected]

Pedro Monteiro - [email protected]

Circuitos eléctricos: elementos lineares e não-lineares – Projecto FEUP 2/27

Resumo

O objectivo deste trabalho é compreender o comportamento de elementos lineares e de elementos não

lineares, aplicando uma tensão proveniente de uma fonte de alimentação variável a um circuito.

Os gráficos característicos da diferença de potencial em função da corrente elétrica podem ser obtidos

diretamente, realizando medidas com um multímetro e fazendo após isso a regressão linear dos dados

obtidos.

Para análise dos elementos lineares, construíram-se dois circuitos, um com elementos em série e outro

com elementos em paralelo.

Aumentando gradualmente a tensão aplicada (incrementos de 0,5 V), obtiveram-se valores de

intensidade de corrente diretamente proporcionais à tensão.

Relativamente à análise dos elementos não lineares, usaram-se elementos com características não

lineares, neste caso LEDs de cor verde e branca. No sentido de verificar a variação da intensidade

luminosa destes elementos em função dos ângulos de incidência, foram utilizados LED’s brancos e

vermelhos.

Concluiu-se que em elementos lineares montados em série ou em paralelo a queda de tensão varia

de forma diretamente proporcional à intensidade de corrente, no entanto nos elementos lineares

montados em paralelo, pôde-se verificar que a intensidade que atravessa cada resistência depende

do valor óhmico da mesma. Verifica-se que os gráficos resultantes desta análise da corrente em função

da tensão são uma reta.

Relativamente à análise dos elementos não lineares verificamos que a variação da corrente em função

da tensão não é diretamente proporcional e por isso não se pode representar sob a forma de uma reta.

Circuitos eléctricos: elementos lineares e não-lineares – Projecto FEUP 3/27

Palavras-Chave

Circuitos elétricos

Elementos lineares

Elementos não lineares

Tensão/Diferença de potencial

Intensidade de corrente

Potência

Resistência

Lei de Ohm

Díodo

Díodo emissor de luz

Multímetro

Voltímetro

Amperímetro

Breadboard

Luxímetro

Circuitos eléctricos: elementos lineares e não-lineares – Projecto FEUP 4/27

Agradecimentos

Aproveitamos este espaço para agradecer a todas as pessoas que tornaram a realização deste trabalho

possível, em especial ao monitor e ao docente que nos acompanharam e orientaram no sentido de

levar esta iniciativa a bom porto.

Um obrigado de todos os membros do nosso grupo.

Circuitos eléctricos: elementos lineares e não-lineares – Projecto FEUP 5/27

Índice

1. Introdução – Circuitos elétricos ................................................................................... 6

2. Elementos de um circuito ............................................................................................ 6

2.1 Elementos lineares ................................................................................................ 6

2.1.1 Resultados ...................................................................................................... 7

Montagem em série ................................................................................................. 8

Montagem em paralelo ............................................................................................ 8

2.1.2 Discussão ....................................................................................................... 9

Montagem em série ................................................................................................. 9

Montagem em paralelo .......................................................................................... 10

2.2 Elementos não lineares ....................................................................................... 12

2.2.1 Resultados .................................................................................................... 13

LED branco............................................................................................................ 13

LED verde ............................................................................................................. 14

2.2 Discussão ........................................................................................................ 15

LED branco............................................................................................................ 15

LED verde ............................................................................................................. 16

Luxímetro .............................................................................................................. 17

Resultados obtidos ................................................................................................ 17

3. Conclusões ............................................................................................................... 18

Referências bibliográficas ............................................................................................. 19

Apêndices ..................................................................................................................... 20

Apêndice 1 – Tabelas ................................................................................................... 21

Circuitos eléctricos: elementos lineares e não-lineares – Projecto FEUP 6/27

1. Introdução – Circuitos elétricos

Este relatório tem como tema “Circuitos elétricos - Elementos lineares e não lineares”, e foi realizado

no âmbito da unidade curricular Projeto FEUP, do Mestrado Integrado em Engenharia Eletrotécnica e

de Computadores, pela Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto.

O grande objetivo deste trabalho é fornecer aos alunos os conceitos base necessários à compreensão

do comportamento dos circuitos elétricos em determinadas condições, algo que irá com certeza ser da

maior utilidade para os mesmos.

Pode-se então definir um circuito elétrico como o percurso completo por onde os eletrões ou portadores

de carga entram, a partir de um terminal de uma fonte de tensão, passando através de condutores e

de componentes, até chegar ao terminal oposto da mesma fonte. É constituído por uma ou mais fontes

de energia, fios condutores e elementos lineares ou não lineares.

Como foi referido, neste trabalho, o objetivo é compreender o comportamento dos circuitos quando

nestes existem elementos lineares e não lineares. Os elementos lineares utilizados na construção dos

circuitos foram diferentes Resistências. Os elementos não lineares utilizados foram díodos emissores

de luz, LED’s de luz branca, verde e vermelha.

Para se perceber então o funcionamento de um circuito, quando este apresenta elementos como os

descritos, procedeu-se à realização de ensaios, que vão passar a ser explicados.

2. Elementos de um circuito

2.1 Elementos lineares

Os elementos lineares de um circuito correspondem a elementos que quando sujeitos a uma queda de

tensão num circuito elétrico, apresentam valores de intensidade corrente que podem ser definidos por

equações lineares. Os elementos lineares utilizados neste trabalho foram resistências, componentes

que se opõem à passagem da corrente eléctrica pelo seu valor resistivo e linear. Cada resistência tem

o seu valor unitário que se traduz numa diferente capacidade de se opor a essa passagem de corrente.

Para identificar o valor nominal das resistências utiliza-se um código de cores que expressa este valor

em ohm (Ω). O cálculo do valor nominal da resistência é feito através de um código de cores. O mais

utilizado é um código definido por 4 riscas, em que a primeira risca de cor corresponde ao primeiro

dígito do valor nominal da resistência, a segunda ao segundo dígito desse valor, sendo a terceira uma

potência de base 10 que se irá multiplicar pelo número formado pelos dois primeiros dígitos. A quarta

risca define a tolerância, só podendo ser prateada, dourada ou até nem ter cor (10% prateada; 5%

dourada; 50% sem cor).

Para determinar o valor medido, utiliza-se um multímetro, na função de ohmímetro, medindo-se cada

resistência, nos seus terminais.

Neste trabalho foram utilizadas três resistências, discriminadas na tabela a seguir apresentada:

Circuitos eléctricos: elementos lineares e não-lineares – Projecto FEUP 7/27

Resistência Código de cores Valor nominal da resistência

R1 Vermelho, vermelho, castanho e dourado 220 Ohms +/- 5%

R2 Laranja, laranja, castanho e dourado 330 Ohms +/- 5%

R3 Amarelo, roxo, castanho e dourado 470 Ohms +/- 5%

Com o circuito corretamente montado e após aprovação do responsável, ligou-se a fonte de tensão,

sendo que, num intervalo de 0 a 10 volts, a cada incremento de 0,5 volts se mediu a intensidade da

corrente e a tensão aplicada ao circuito através de um amperímetro ligado em série e de um voltímetro

ligado em paralelo respectivamente. Mediu-se também a queda de tensão aplicada a cada resistência.

Uma vez recolhidos os dados, procedeu-se ao seu processamento e elaboração das respetivas

representações gráficas e sua análise.

2.1.1 Resultados

Circuitos eléctricos: elementos lineares e não-lineares – Projecto FEUP 8/27

Montagem em série

Um circuito em série é um circuito cujos componentes estão ligados sequencialmente numa única

malha percorrida pela mesma corrente.

Através das medições efetuadas à intensidade de corrente que atravessa o circuito, e à tensão em

cada resistência, foi possível obter o seguinte gráfico:

Analisando as retas do gráfico que representam a variação da queda de tensão em função da corrente

em cada resistência, verifica-se que cada uma delas apresenta um declive correspondente ao valor da

respectiva resistência. Verifica-se que a reta com maior declive representa a variação da tensão total

aplicada ao circuito em função da corrente, sendo o declive desta, a resistência equivalente do circuito.

Dada pela soma aritmética dos valores unitários de cada resistência.

Montagem em paralelo

y = 219,25x - 0,0058R² = 0,9996

y = 330,9x - 0,0121R² = 0,9996

y = 466,46x - 0,0037R² = 0,9997

y = 1012,7x - 0,0109R² = 0,9997

0

2

4

6

8

10

12

0 0,002 0,004 0,006 0,008 0,01 0,012

Resistência 1

Resistência 2

Resistência 3

ResistênciaEquivalente

Circuitos eléctricos: elementos lineares e não-lineares – Projecto FEUP 9/27

Um circuito paralelo é um circuito no qual, quer os terminais de entrada, quer os terminais de saída das

resistências (ou de outros componentes electrónicos) que o constituem, estão ligados entre si.

Paralelamente ao procedimento feito para os elementos em série, foram efetuadas medidas à

intensidade de corrente que percorre o circuito e à tensão em cada uma das resistências, obtendo-se

a seguinte representação gráfica:

Partindo do mesmo raciocínio anterior, e analisando os declives obtidos nas retas correspondentes às

medições da tensão em cada resistência verifica-se que este valor é o inverso da resistência. A reta

com maior declive corresponde ao valor inverso da resistência equivalente para o circuito em paralelo.

2.1.2 Discussão

Montagem em série

Por modelação da primeira lei de Ohm, R =𝑉

𝐼, obtém-se a expressão 𝑉 = 𝑅. 𝐼, que representa a função

que permite obter todos os gráficos que foram apresentados. Também é através desta que se verifica

que ao variar a tensão em função da intensidade se obtém uma reta com o declive igual à resistência.

A soma da queda de tensão de cada uma das resistências é igual à tensão do circuito.

A soma das potências consumidas por cada resistência é igual à potência fornecida pela fonte, dado

que a potência é diretamente proporcional à queda de tensão, o que é demonstrado pela fórmula,

𝑃 = 𝑈. 𝐼

𝑃 = 𝑅𝑒𝑞×𝐼2 = (𝑅1 + 𝑅2 + 𝑅3)×𝐼2 = 𝑅1×𝐼2 + 𝑅2×𝐼2 + 𝑅3×𝐼2 = 𝑃1 + 𝑃2 + 𝑃3

Verificando-se o raciocino a cima exposto.

y = 0,0045xR² = 1

y = 0,003x + 5E-18R² = 1

y = 0,0021x + 5E-18R² = 1

y = 0,0094x + 0,0005R² = 0,9985

0

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0 1 2 3 4 5 6

Circuitos eléctricos: elementos lineares e não-lineares – Projecto FEUP 10/27

Substituindo o 𝑈 por 𝑅. 𝐼 obtém-se a função 𝑃 = 𝑅. 𝐼2, que traduz, neste caso, a potência consumida

na resistência 2.

Montagem em paralelo

Novamente pela lei de Ohm obtém-se a R =𝑉

𝐼, resolvendo em ordem à intensidade de corrente, tem-

se a seguinte I =𝑉

𝑅. Utilizando raciocínio analítico, conseguiu-se compreender que a intensidade total

é igual à soma das intensidades que atravessam cada uma das resistências. Através da análise dos

dados obtidos concluiu-se que a intensidade de corrente fornecida pela fonte, é igual à soma das

intensidades que atravessam as resistências utilizadas: 𝐼 = 𝐼1 + 𝐼2 + 𝐼3.

𝐼T = 𝐼1+ 𝐼2 + 𝐼3 ⇔ 𝐼T =

𝑈1

𝑅1+𝑈2

𝑅2+𝑈3

𝑅3

Dividindo a expressão pela diferença de potencial do circuito, é possível modelar a fórmula da seguinte

forma:

y = 335,17x2 - 0,0505x + 5E-05R² = 0,9999

0

0,005

0,01

0,015

0,02

0,025

0,03

0,035

0 0,002 0,004 0,006 0,008 0,01 0,012

Potência R2

Circuitos eléctricos: elementos lineares e não-lineares – Projecto FEUP 11/27

IT

UT=1

R1+1

R2+1

R3 ⇔

1

RT=1

R1+1

R2+1

R3

Calculo da potencia total consumida pelo circuito em paralelo:

𝑃T = 𝑈. 𝐼 e como IT = I1 + I2+ I3

P = U. (I1 + I2 + I3)

A potência total fornecida pela fonte de alimentação é igual à soma das potências consumidas pelas

resistências, como no circuito série.

Circuitos eléctricos: elementos lineares e não-lineares – Projecto FEUP 12/27

2.2 Elementos não lineares

Num um circuito eléctrico, elementos não lineares correspondem a componentes elétricos que não têm

uma relação linear entre a corrente e a tensão. Um díodo emissor de luz é um exemplo simples de um

elemento não linear. São materiais chamados semicondutores que têm propriedades que estão entre

as características dos condutores e dos isoladores.

Os materiais semicondutores permitem conduzir a corrente eléctrica apenas em determinadas

condições, ao contrário dos materiais condutores.

São componentes electrónicos formados somente pela chamada junção p-n.

Nas junções entre materiais p e n, a porção p funciona como receptor de electrões e o material n

apenas pode funcionar como emissor de electrões, sendo parte p do semicondutor o ânodo e a parte

n o cátodo. De acordo com as características da junção p-n, o díodo conduzirá corrente quando o

ânodo está sujeito ao potencial positivo e o cátodo ao negativo. Nestas condições diz-se que o díodo

está polarizado directamente. No caso contrário, o díodo está polarizado inversamente e não conduz

corrente.

No entanto, a passagem de corrente na polarização directa não se faz sem oposição pelo díodo.

Verifica-se que os electrões livres necessitam de vencer um desnível energético para atravessar a

junção, isso significa que é necessário uma diferença de potencial não desprezável para gerar a

passagem de corrente. A essa diferença de potencial mínima necessária para gerar passagem de

corrente chama-se tensão limite ou tensão direta, identificada nas folhas de características como Vf.

Nos díodos, tipo LED, conforme os utilizados, a junção p-n é caracterizada pelo terminal mais

comprimido, o ânodo (positivo) e o terminal mais curto é o cátodo (negativo), estes têm de ser

distinguidos inequivocamente. Estes para emitir luz têm que estar devidamente polarizado. E

dependendo da característica do LED e da sua cor, a chamada tensão limite vária, conforme o

verificado nos gráficos analisados e as suas curvas características.

Para verificar os comportamentos destes elementos, realizamos medições com LED’s verdes, brancos

e vermelhos.

Circuitos eléctricos: elementos lineares e não-lineares – Projecto FEUP 13/27

2.2.1 Resultados

LED branco

O seguinte gráfico expressa os valores obtidos para a corrente, em função da tensão:

Analisando o gráfico, percebe-se que existe uma zona onde ocorre um crescimento abrupto da

intensidade de corrente, traduzindo-se num crescimento não linear da função, situação que é melhor

retratada, utilizando uma aproximação polinomial de 4º grau.

y = 0,0273x2 - 0,1135x + 0,1141

y = 2E-16e10,946x

y = 0,0243x4 - 0,1875x3 + 0,5358x2 - 0,672x + 0,3123

-0,01

-0,005

0

0,005

0,01

0,015

0,02

0,025

0,03

0,035

1,5 2 2,5 3 3,5

Intensidade LED branco (Tensão)

Intensidade de corrente(Tensão)

Polinomial (Intensidade decorrente (Tensão))

Exponencial (Intensidade decorrente (Tensão))

Polinomial (Intensidade decorrente (Tensão))

Circuitos eléctricos: elementos lineares e não-lineares – Projecto FEUP 14/27

LED verde

Valores de intensidade de corrente em função da tensão:

Neste gráfico, também se percebe que existe uma zona de crescimento brusco da intensidade de

corrente. A função que melhor que retrata a cuva do crescimento não linear da função, é de uma

aproximação polinomial de 4º grau.

y = 0,018x2 - 0,0703x + 0,0671

y = 0,004x4 - 0,0219x3 + 0,0397x2 - 0,0247x + 0,0013

-0,005

0

0,005

0,01

0,015

0,02

0,025

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5

Intensidade LED verde (Tensão)

Intensidade LED verde (Tensão)

Polinomial (Intensidade LEDverde (Tensão))

Polinomial (Intensidade LEDverde (Tensão))

Circuitos eléctricos: elementos lineares e não-lineares – Projecto FEUP 15/27

2.2 Discussão

LED branco

Este novo gráfico foi obtido fazendo uma escala logarítmica em mA da intensidade de corrente em

função da tensão. Verifica-se que o valor para o qual o LED acende, é aproximadamente igual ao

valor do gráfico da folha de características LED branco.

Este novo gráfico foi obtido fazendo uma escala linear em volts da diferença de potencial.

y = 32,104ln(x) - 31,894R² = 0,9881

0,1

1

10

100

0 1 2 3 4 5 6

Intensidade (Tensão)

y = 0,0085x - 0,0221R² = 0,9977

0

0,005

0,01

0,015

0,02

0,025

0 1 2 3 4 5 6

Intensidade (Tensão)

Circuitos eléctricos: elementos lineares e não-lineares – Projecto FEUP 16/27

Expansão da zona linear:

Cálculo da intersecção da reta com o eixo das abcissas:

Para y=0

y=0,0543x-0,142

0=0,0543x-0,142

x=0,142

0,0543= 2,615

Esta intersecção da reta com o eixo das abcissas corresponde ao valor para o LED deve acender. Este

valor é bastante próximo ao valor para o qual o LED acendeu na atividadade prática (2,6V),

comparando com os valores previstos pela folha de caraterísticas fornecida pelo fabricante, conclui-se

que o LED branco acendeu de forma correspondente aos parâmetros do fabricante.

LED verde

Expansão da zona linear:

y = 0,0543x - 0,142R² = 0,9751

-0,005

0

0,005

0,01

0,015

0,02

0,025

2,55 2,6 2,65 2,7 2,75 2,8 2,85 2,9 2,95 3

Zona linear

y = 0,022x - 0,0497R² = 0,8861

-0,005

0

0,005

0,01

0,015

0,02

0,025

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5

Zona linear

Circuitos eléctricos: elementos lineares e não-lineares – Projecto FEUP 17/27

Cálculo da intersecção da reta com o eixo das abcissas:

Para y=0

y=0,022x-0,0497

x=0,0497

0,022= 2,259

Esta intersecção da reta com o eixo das abcissas corresponde ao valor para o LED deve acender. Este

valor é próximo ao valor para o qual o LED acendeu na atividade prática (2,11V),

Luxímetro

Por fim, realizou-se uma medição da intensidade luminosa em função do ângulo de incidência. Para

isso, utilizou-se um smartphone que com uma aplicação instalada capaz de medir luminosidade do

LED vermelho em função do angulo de incidência.

Figura 1: Fotografia da montagem realizada

Resultados obtidos

0

1000

2000

3000

4000

55 75 95

Lx (Ângulo esquerda)

Lx (Anguloesquerda)

0

1000

2000

3000

4000

557595

Lx (Ângulo direita)

Lx (Angulodireita)

Circuitos eléctricos: elementos lineares e não-lineares – Projecto FEUP 18/27

Através da análise dos dados medidos, conclui-se que se obtém o valor máximo de intensidade

luminosa quando a luz incide diretamente sobre o recetor, o que corresponde a um ângulo de incidência

90º. Verifica-se que á medida que se diminui o ângulo de incidência, quer para o lado esquerdo, quer

para o lado direito, uma diminuição da intensidade luminosa do LED.

3. Conclusões

Consideramos que os objectivos inicial propostos foram atingidos.

Conseguimos verificar, quer experimentalmente quer analiticamente, o comportamento de elementos

lineares e não lineares em circuitos eléctricos.

Os circuitos lineares podem ser representados por uma função linear de 1º grau (recta) conforme

observado nos gráficos apresentados e definem a chamada curva de característica do elemento.

No caso dos circuitos não lineares, a razão entre a tensão aos seus terminais e a corrente que o

percorre não é constante, depende do seu ponto de funcionamento. Esse ponto de funcionamento,

funciona com uma resistência dinâmica, que diminui drasticamente apos se ultrapassar o valor limiar

da tensão limite, característica do LED. Sendo que nesse limiar a corrente que o atravessa aumenta e

coincide com a emissão de luz pelo LED. Verificamos que as tensões limiares ou diretas obtidas

experimentalmente coincidem com as folhas de características do LED utilizado.

Circuitos eléctricos: elementos lineares e não-lineares – Projecto FEUP 19/27

Referências bibliográficas

"Circuitos Eléctricos" 4ª ediçao revista Vítor Canela Meireles

editora Lidel - edições técnicas, lda. LISBOA-PORTO

Circuitos eléctricos: elementos lineares e não-lineares – Projecto FEUP 20/27

Apêndices

Erros relativos das resistências

Resistência R1

Valor medido Valor obtido do gráfico Valor nominal

Valor 223 Ohms 219,25 Ohms 220 Ohms

Erro relativo 0,013(63) 0,0034(09)

Erro relativo (%) 1,36% 0,34%

Erro máximo absoluto 3 Ohms -0,75 Ohms

Resistência R2

Valor medido Valor obtido do gráfico Valor nominal

Valor 330 Ohms 330,9 Ohms 330 Ohms

Erro relativo 0 0,00(27)

Erro relativo (%) 0,00% 0,27%

Erro máximo absoluto 0 Ohms 0,9 Ohms

Resistência R3

Valor medido Valor obtido do gráfico Valor nominal

Valor 461 Ohms 466,46 Ohms 470 Ohms

Erro relativo 0,01914 0,00753

Erro relativo (%) 1,91% 0,75%

Erro máximo absoluto -9 Ohms -3,54 Ohms

Circuitos eléctricos: elementos lineares e não-lineares – Projecto FEUP 21/27

Apêndice 1 – Tabelas

Medições em serie

Relação entre intensidade de corrente com a queda de tensão na resistência 1

Intensidade corrente em A Tensão R1 Volts

0,0005 0,094

0,001 0,221

0,0015 0,327

0,002 0,44

0,0024 0,536

0,003 0,65

0,0035 0,756

0,0039 0,861

0,0045 0,977

0,0049 1,073

0,0055 1,181

0,0059 1,277

0,0065 1,402

0,007 1,507

0,0074 1,63

0,0079 1,726

0,0084 1,825

0,0088 1,941

0,0094 2,07

0,0099 2,17

Circuitos eléctricos: elementos lineares e não-lineares – Projecto FEUP 22/27

Relação entre intensidade de corrente com a queda de tensão na resistência 2

Intensidade corrente em A Tensão R2 Volts

0,0005 0,155

0,001 0,331

0,0015 0,488

0,002 0,659

0,0024 0,801

0,003 0,974

0,0035 1,129

0,0039 1,291

0,0045 1,464

0,0049 1,606

0,0055 1,771

0,0059 1,93

0,0065 2,12

0,007 2,29

0,0074 2,44

0,0079 2,62

0,0084 2,77

0,0088 2,95

0,0094 3,1

0,0099 3,25

Relação entre intensidade de corrente com a queda de tensão na resistência 3

Intensidade corrente em A Tensão R3 em Volts

0,0005 0,233

0,001 0,468

0,0015 0,691

0,002 0,932

0,0024 1,134

0,003 1,378

0,0035 1,601

0,0039 1,825

0,0045 2,1

0,0049 2,3

0,0055 2,54

0,0059 2,77

0,0065 3,01

0,007 3,23

0,0074 3,45

0,0079 3,7

0,0084 3,91

0,0088 4,16

0,0094 4,38

0,0099 4,58

Circuitos eléctricos: elementos lineares e não-lineares – Projecto FEUP 23/27

Relação entre queda tensão aos terminais do circuito e a intensidade de corrente

Fonte de tensão em Volts

Intensidade corrente em A

0,5 0,0005

1 0,001

1,5 0,0015

2 0,002

2,5 0,0024

3 0,003

3,5 0,0035

4 0,0039

4,5 0,0045

5 0,0049

5,5 0,0055

6 0,0059

6,5 0,0065

7 0,007

7,5 0,0074

8 0,0079

8,5 0,0084

9 0,0088

9,5 0,0094

10 0,0099

Medições em paralelo

Relação entre queda de tensão na resistência 1 e a intensidade de corrente

Tensão R1 em Volts Intensidade corrente em A

0,498 0,0047

1,006 0,01

1,528 0,0151

2,03 0,0197

2,46 0,0243

2,88 0,0278

3,43 0,0336

3,83 0,0376

4,31 0,0422

4,92 0,0482

Circuitos eléctricos: elementos lineares e não-lineares – Projecto FEUP 24/27

Relação entre queda de tensão na resistência 2 e a intensidade de corrente

Tensão R2 em Volts Intensidade corrente em A

0,498 0,0047

1,007 0,01

1,529 0,0151

2,03 0,0197

2,46 0,0243

2,87 0,0278

3,43 0,0336

3,83 0,0376

4,31 0,0422

4,92 0,0482

Relação entre queda de tensão na resistência 3 e a intensidade de corrente

Tensão R3 em Volts Intensidade corrente em A

0,496 0,0047

1,01 0,01

1,529 0,0151

2,03 0,0197

2,46 0,0243

2,85 0,0278

3,43 0,0336

3,86 0,0376

4,31 0,0422

4,92 0,0482

Relação entre a queda de tensão e a intensidade de corrente

Fonte de tensão em Volts Intensidade corrente em A

0,5 0,0047

1 0,01

1,5 0,0151

2 0,0197

2,5 0,0243

3 0,0278

3,5 0,0336

4 0,0376

4,5 0,0422

5 0,0482

Circuitos eléctricos: elementos lineares e não-lineares – Projecto FEUP 25/27

Relação queda tensão na resistência 1 – intensidade que a atravessa

Tensão em R1 (V) Intensidade (A) em R1

Potência consumida (W) em R1

(medido) (calcudada) I=U/R

0,498 0,002263636 0,001127291

1,006 0,004572727 0,004600164

1,528 0,006945455 0,010612655

2,03 0,009227273 0,018731364

2,46 0,011181818 0,027507273

2,88 0,013090909 0,037701818

3,43 0,015590909 0,053476818

3,83 0,017409091 0,066676818

4,31 0,019590909 0,084436818

4,92 0,022363636 0,110029091

Relação queda tensão na resistência 2 – intensidade que a atravessa

Tensão R2 em Volts Intensidade (A) em

R2 Potência consumida (W) em

R2 (medida) (calculada) I=U/R

0,498 0,001509091 0,000751527

1,007 0,003051515 0,003072876

1,529 0,004633333 0,007084367

2,03 0,006151515 0,012487576

2,46 0,007454545 0,018338182

2,87 0,00869697 0,024960303

3,43 0,010393939 0,035651212

3,83 0,011606061 0,044451212

4,31 0,013060606 0,056291212

4,92 0,014909091 0,073352727

Relação queda tensão na resistência 3 – intensidade que a atravessa

Tensão R3 em Volts Intensidade (A) em R3 Potência consumida (W) em R3

(medido) (calculada) I=U/R

0,496 0,001055319 0,000523438

1,01 0,002148936 0,002170426

1,529 0,003253191 0,00497413

2,03 0,004319149 0,008767872

2,46 0,005234043 0,012875745

2,85 0,00606383 0,017281915

3,43 0,007297872 0,025031702

3,86 0,008212766 0,031701277

4,31 0,009170213 0,039523617

4,92 0,010468085 0,051502979

Circuitos eléctricos: elementos lineares e não-lineares – Projecto FEUP 26/27

LED branco relação tensão intensidade

Tensão LED branco em Volts Intensidade corrente em A

1,58 0,0000001

1,71 0,0000001

1,93 0,0000001

2,19 0,0000002

2,32 0,0000009

2,47 0,0000633

2,6 0,0011

2,65 0,0025

2,71 0,0047

2,74 0,006

2,78 0,008

2,81 0,0095

2,83 0,0108

2,86 0,0124

2,9 0,0149

2,91 0,0159

2,94 0,0184

2,96 0,0201

2,97 0,0205

LED verde

Tensão da fonte em Volts Intensidade corrente em A

1,5 0,0000001

1,7 0,0000001

1,9 0,0000001

2,1 0,0000002

2,3 0,0000009

2,5 0,0000633

2,7 0,0011

2,9 0,0025

3,1 0,0047

3,3 0,006

3,5 0,008

3,7 0,0095

3,9 0,0108

4,1 0,0124

4,3 0,0149

4,5 0,0159

4,7 0,0184

4,9 0,0201

5 0,0205

Circuitos eléctricos: elementos lineares e não-lineares – Projecto FEUP 27/27

Luximetro vermelho relação entre angulo e lx:

Angulo (em graus) para a direita Lx

88 3447

86 2723

84 2699

82 2224

80 1987

78 943

76 557

74 434

72 383

70 370

68 360

66 347

64 342

62 338

60 328

Angulo (em graus) para a esquerda Lx

88 3129

86 3043

84 2679

82 2463

80 1784

78 1253

76 717

74 523

72 420

70 386

68 366

66 342

64 340

62 331

60 327