RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II

PRÁTICA3:

UTILIZAÇÃO DO MULTÍMETRO E

INTRODUÇÃO A CIRCUITOS ELÉTRICOS

Uberlândia

2013

1) Objetivos

Observar funções e detalhes práticos do multímetro;

Elaborar o minicircuito proposto e concluir sobre a base teórica.

2) Fundamentos Teóricos

2.1) Multímetro

O multímetro ou multitestes é o principal instrumento de teste e reparo de circuitos

eletrônicos. Consiste basicamente de um galvanômetro, ligado a uma chave seletora,

uma bateria e vários circuitos componentes eletrônicos internos. Podendo ser utilizado,

basicamente, como amperímetro, ohmímetro ou voltímetro. Os multímetros com

galvanômetro são chamados de multímetros analógicos, em oposição aos multímetros

digitais, que possuem um mostrador de cristal líquido.

2.1.1) Voltímetro

O voltímetro é um aparelho que realiza medições de tensão elétrica em um circuito,

geralmente usando a unidade volt. Veja o símbolo esquemático que é utilizado em

circuitos na figura 1.

Figura 1: Símbolo esquemático do voltímetro

2.1.2) Ohmímetro

Um ohmímetro é um instrumento de medida elétrica que mede a resistência elétrica, ou

seja, a oposição à passagem da corrente elétrica.

A medição efetuada por um ohmímetro baseia-se na aplicação da Lei de Ohm: o

ohmímetro injeta no elemento uma corrente pré-estabelecida, mede a tensão aos

terminais e efetua o cálculo da resistência. No entanto, para que a medição seja correta,

é necessário que o elemento a medir se encontre devidamente isolado de outros

componentes do circuito, e em particular da massa através do corpo humano. Deste

modo evita-se que o circuito envolvente retire ou injete corrente distinta daquela

aplicada pelo ohmímetro. Veja o símbolo esquemático que é utilizado em circuitos na

figura 2.

Figura 2: Símbolo esquemático do ohmímetro

2.1.3) Amperímetro

O amperímetro é um instrumento utilizado para fazer a medida de intensidade no fluxo

da corrente elétrica que passa através da sessão transversal de um condutor, devendo ser

colocado em série com o circuito. Veja o símbolo esquemático que é utilizado em

circuitos na figura 3.

Figura 3: Símbolo esquemático do amperímetro

2.2) Lei de Ohm

A Primeira Lei de Ohm, assim designada em homenagem ao seu formulador Georg

Simon Ohm, indica que a diferença de potencial (V) entre dois pontos de um condutor é

proporcional à corrente elétrica (I) que o percorre:

onde:

V é a diferença de potencial elétrico (ou tensão, ou ddp) medida em Volts

R é a resistência elétrica do circuito medida em Ohms

I é a intensidade da corrente elétrica medida em Ampéres

Porém, nem sempre essa lei é válida, dependendo do material usado para fazer o resistor

(ou 'resistência'). Quando essa lei é verdadeira num determinado material, o resistor em

questão denomina-se resistor ôhmico ou linear. Na prática não existe um resistor

ôhmico ou linear 'exato', mas muitos materiais (como a pasta de carbono) permitem

fabricar dispositivos aproximadamente lineares.

3) Procedimento Experimental e Análise experimental

3.1) Material Empregado

- Fonte;

- Fios de Ligação;

- Multímetros;

- Resistores;

- Baterias.

3.2.1) 1ª Montagem: Foi montado um circuito em série de resistores para que fosse

determinado a corrente e tensão em cada resistor e a resistência equivalente do circuito.

Montou-se esse circuito com três resistores e utilizou-se o multímetro para determinar a

corrente e a tensão, sendo R1=5Ω, R2=50Ω e R3=200Ω.

Figura 4: Esquema de montagem do circuito em série

3.2.2) 2ª Montagem: Foi montado um circuito em paralelo de resistores para que fosse

determinado a corrente e tensão em cada resistor e a resistência equivalente do circuito.

Montou-se esse circuito com três resistores e utilizou-se o multímetro para determinar a

corrente e a tensão, sendo R1=27Ω, R2=50Ω e R3=200Ω.

Figura 5: Esquema de montagem do circuito em paralelo

4) Resultados Teóricos e Práticos

4.1) Circuito em série

Rsérie = R1+R2+R3 = 5+50+200 = 255Ω(teórica)

Colocando o multi-teste na escala de ohmímetro obteve-se a resistência equivalente de:

Req_série = 255 Ω,

Erro relativo = 0%

A corrente elétrica obtida no circuito foi:

i=35,8 mA

V1 = R1*i = 5*0,0358 = 0,2V

V2 = R2*i = 50*0,0358 = 1,8V

V3 = R3*i = 200*0,0358 = 7,16V

4.2) Circuito em paralelo

1/Req = 1/27+1/50+1/200

Req = 16,12Ω (teórica)

Colocando o multímetro na escala de ohmímetro obteve-se a resistência equivalente de:

Req_paralelo=18Ω.

Erro relativo = |16,12-18|/18 = 0,1044*100 = 10,44%.

Utilizando-se o multímetro na escala de voltímetro, obteve-se a tensão do circuito em

paralelo, que é a mesma para todos os resistores, 10,0 V.

A corrente teórica foi obtida da seguinte forma:

i=V/R i=10/16,12 i=0,620A

Com o multímetro na escala de amperímetro, obteve-se os seguintes valores para as

correntes:

i1 = 0,36 A, i2 = 0,172 A, e i3 = 0,0483 A.

itotal = 0,5803A

Erro Relativo = |0,620-0,5803|/0,5803 = 0,0684*100 = 6,84%

5) Conclusão

A relação entre a prática e a teoria é de grande importância. No experimento em

questão, obteve-se na prática valores bem próximos aos calculados através da teoria. Os

erros encontrados podem ser justificados pela montagem do sistema, ou seja, cabos

longos e oxidados aumentando assim a resistência, erros de leitura nos aparelhos, entre

outros fatores que influenciam na qualidade dos dados obtidos.

O experimento trouxe conhecimentos importantes para montagem de circuitos tanto em

série quanto em paralelo. Confirmou que conceitos da Lei de Ohm e circuitos em série e

paralelo são válidos na teoria assim como na prática, além de apresentar e possibilitar o

manuseio do multímetro, revelando assim a grande usabilidade de tal instrumento para

circuitos tanto elétricos como eletrônicos.

6) Referências

HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de

física 3. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009

http://www.fisica.ufs.br/apostilas/

AULA_2_LAB_FISICA_B_MULTIMETRO.pdf