Universidade Para o Desenvolvimento da Regio do Pantanal

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Universidade..............

INSTRUMENTAO APLICADA A

ENGENHARIA ELTRICA

Campo Grande MSMaio de 2010

Universidade.........

INSTRUMENTAO APLICADA A

ENGENHARIA ELTRICA

RELATRIO DE PRTICA DELABORATRIO

Acadmicos:

aaaaaaaaaaaaaaRA: 62226bbbbbbbbbbbRA: 109713cccccccccccccccRA: 20705dddddddddddRA: 31712eeeeeeeeeeeeeeeRA: 31462

Engenharia Eltrica - 1 SemestreProfessor:

Campo Grande MSMaio de 2010Sumrio

1.INTRODUO42.OBJETIVOS43.MATERIAL UTILIZADO54.TEORIA SOBRE ASSOCIAO DE RESISTORES54.1. Associao em srie54.2. Associao em paralelo64.3. Associao mista75.PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL75.1. PROCEDIMENTO CAPTULO 0775.2. PROCEDIMENTO CAPTULO 0896.CONCLUSO117.BIBLIOGRAFIA128.ANEXOS138.1. Exerccios complementares experincia 07138.2. Exerccios complementares experincia 0816

INTRODUO

Este relatrio parte integrante do contedo da disciplina de Instrumentao Aplicada a Engenharia Eltrica do 1 semestre do Curso de Engenharia Eltrica, onde ser julgado para a composio parcial da nota referente avaliao N2. O documento consiste de uma sntese da atividade prtica realizada no laboratrio visando o aprimoramento do conhecimento terico.

Para a elaborao do presente relatrio foram utilizadas, como recurso, as seguintes fontes de pesquisa:

1- Material das aulas de Instrumentao Aplicada a Engenharia Eltrica;2- Livros e pesquisas na rede mundial de dados, Internet, sobre o assunto.3- Aula prtica no laboratrio.

OBJETIVOS

- Identificao de resistores atravs do cdigo de cores;

- Clculo de resistncia equivalente em circuito srie e circuito paralelo;

- Medio da resistncia equivalente do circuito srie e paralelo;

- Medio da tenso em cada resistor, e a corrente em pontos do circuito;

- Utilizao do multmetro funcionando como ohmmetro, voltmetro e ampermetro;

- Familiarizao com as escalas de medidas do ohmmetro.

MATERIAL UTILIZADO

Multmetro Digital; Fonte varivel; 8 Resistores (220, 470, 820, 1,2K, 330, 120, 680 e 390); Matriz de contato (protoboard).

TEORIA SOBRE ASSOCIAO DE RESISTORES

Em nosso dia-a-dia utilizamos vrios aparelhos eltricos onde so empregados circuitos com dois ou mais resistores. Em muitos destes circuitos, um nico resistor deve ser percorrido por uma corrente eltrica maior que a suportada, e nestes casos utiliza-se uma associao de resistores. Em outras aplicaes vrios resistores so ligados um em seguida do outro para obter o circuito desejado, como o caso das lmpadas decorativas de natal.

Os resistores podem ser associados basicamente de trs maneiras diferentes: Associao em srie, associao em paralelo e associao mista.

Para efeito de clculos, em muitos casos ser necessrio descobrir como a srie de resistores se comporta como um todo. Nestes casos utilizamos o conceito de resistor equivalente. Que um resistor que tem as mesmas propriedades da associao, ou seja, uma resistncia que seja a mesma do conjunto, esta resistncia chamada resistncia equivalente.

4.1.Associao em srie

Na associao em srie todos os resistores so percorridos pela mesma corrente eltrica. Os resistores so ligados um em seguida do outro, existindo apenas um caminho para a corrente eltrica.

Observe a figura abaixo:

A ddp de uma associao de resistores em srie a soma das ddps em cada um dos resistores associados.O valor da resistncia equivalente dado pela soma das resistncias dos resistores que constituem a srie.

4.2.Associao em paralelo

A associao de resistores em paralelo um conjunto de resistores ligados de maneira a todos receberem a mesma diferena de potencial (ddp). Nesta associao existem dois ou mais caminhos para a corrente eltrica, e desta maneira, os resistores no so percorridos pela corrente eltrica total do circuito.

Observe a figura:

A corrente, em uma associao de resistores em paralelo, a soma das correntes nos resistores associados.Na associao em paralelo, o valor da resistncia equivalente sempre menor que o valor de qualquer resistncia dos resistores da associao.Este valor pode ser obtido com as seguintes equaes:

Req

4.3.Associao mista

Uma associao mista composta quando associamos resistores em srie e em paralelo no mesmo circuito.Observe na figura abaixo que os resistores R1 e R2 esto em srie e os resistores R3 e R4 esto em paralelo:

Nas associaes mistas tambm podemos encontrar um valor para a resistncia equivalente. Para isto devemos considerar cada associao (srie ou paralelo) separadamente, sendo que todas as propriedades descritas acima so vlidas para estas associaes.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

5.1.PROCEDIMENTO CAPTULO 07Circuito Srie e Circuito Paralelo de Resistores

Ser montado,na matriz de contato, um circuitocom resistores em srie conforme mostra a figura abaixo, do qual foi feita medio da resistncia equivalente entre os pontos A e E, bem como o clculo da referida resistncia.

Valores obtidos (clculo e medida):ReqAE medido2680

ReqAE calculado2710

Aps a medio da resistncia equivalente do circuito, o mesmo foi alimentado com a fonte varivel ajustada com uma tenso de 12V. Conforme ilustra a figura abaixo.

Agora com o circuito alimentado, foram feitas as seguinte medies:

Corrente: a corrente foi medida em cada um dos pontos do circuito,sendo que, para tal medio tivemos de ajustar o multmetro digital na funo de ampermetro, abrir o circuito em cada um dos pontos (um por vez), colocando o multmetro em srie com o circuito; Tenso: a tenso foi medida em cada um dos resistores, para isso, o multmetro foi ajustado como voltmetro, e colocado em paralelo com cada resistor, para se obter a tenso do mesmo.

Os valores obtidos nas medidas foram os seguintes: Corrente:IAIBICIDIE

4mA4mA4mA4mA4mA

Tenso:R ()2204701,2K820

V (v)0,962,065,283,6

Agora ser montado na matriz de contato um circuito com resistores em paralelo, conforme a figura abaixo, do qual ser obtida medida da resistncia equivalente entre os pontos A e B, e tambm ser feito o clculo do valor dessa mesma resistncia.

Valores obtidos (clculo e medida)ReqAE medido241

ReqAE calculado239,2

Com a fonte varivel ajustada para 12V, alimentamos o circuito conforme mostrado abaixo:

Utilizando a mesma tcnica do experimento anterior para medida de corrente e tenso, foram feitas medidas do circuito mostrado, onde obtivemos os seguintes valores:

Corrente:IAIBICIDIE

50mA50mA25mA10mA14mA

Tenso:R ()4701,2K820

V (v)121212

5.2. PROCEDIMENTO CAPTULO 08Circuito Srie Paralelo

Deve ser montado na matriz de contato um circuito misto, com resistores tanto em srie como em paralelo, conforme mostrado:

Com o circuito montado e utilizando o multmetro digital como ohmimetro, faremos a medio da resistncia equivalente entre os pontos A e D, e tambm o clculo da referida resistncia.

Valores obtidos (clculo e medida)ReqAE medido1968

ReqAE calculado1990

Ajustada a fonte varivel para tenso de 12V, alimentaremos o circuito, conforme mostrado:

Com as tcnicas descritas anteriormente para medida de tenso e corrente utilizando o multmetro digital, faremos as medies de tenso (em todos os resistores) e corrente (em cada ponto marcado) do circuito montado.

Os seguintes valores foram obtidos:

Corrente:IAIBICID

6mA3mA3mA6mA

Tenso:R ()1200330470120680390

V (v)7,220,981,410,352,042,32

CONCLUSO

Por conseguinte pode-se mencionar que de ampla importncia o estudo dos resistores, bem como das possveis formas de ligao dos mesmos, sendo que atravs de tal artefato pode-se construir circuitos que limitam e tenso bem como circuitos limitadores de corrente, conforme foi visto nos experimentos, srie, paralelo e ambos juntos.Com os experimentos realizados ganha-se conhecimento tanto nas formas de ligao dos circuitos como em conhecimento e manuseio de equipamentos como multmetro digital, em suas diversas funes, (ohmimetro, voltmetro e ampermetro) que foram usadas nas experincias.Como foram utilizadas vrias funes do multmetro e em mais de uma escala para algumas funes, pode-se ver uma materializao da teoria estudada em sala de aula, o que de grande importncia.Por fim, afirma-se que foram obtidos todos os resultados esperados com os procedimentos realizados em laboratrio.

BIBLIOGRAFIA

Capuano, Francisco Gabriel & Marino, Maria Aparecida M. Laboratrio de Eletricidade eEletrnica; 17 ed.-So Paulo, Editora rica Ltda, 2000.

Associao de Resistores. Disponvel em: http://www.efeitojoule.com/2008/07/associacao-de-resistores.html. Acesso em: 07 de maio de 2010.

Notas de aulas da Disciplina de Instrumentao Aplicada Engenharia Eltrica;

ANEXOS

8.1.Exerccios complementares experincia 07

1) Calcule a resistncia equivalente de cada circuito utilizado na experincia, anotando os resultados, respectivamente, nos quadros 7.1 e 7.4. Compare os valores medidos com os valores calculados e explique as discrepncias.

R:

Circuito srie

Valor medido Req = 2680

Circuito paralelo

Req=239,2 Valor medido Req=241

Ocorre essa discrepncia entre os valores medidos e calculados devido ao fato de estarmos realizando a experincia com resistores que possuem uma margem de variao de resistncia, sendo que quando associamos os resistores somamos as tolerncias dos mesmos.

2) No circuito da figura 7.6, o que voc observou quanto aos valores das correntes que voc mediu? E quanto aos valores de tenso?

R:Podemos comprovar que como foi visto teoricamente o circuito com resistores em srie possui a mesma corrente passando por todos os resistores.No que diz respeito a tenso, observamos uma queda de tenso em cada resistor, sendo que se se somarmos o valor de todas as quedas temos exatamente o valor da fonte, observamos ainda que quanto maior o valor da resistncia de cada resistor, maior a queda de tenso sobre o mesmo, e mais uma vez foi certificado o que foi visto em teoria (V=RxI).

3) Repita a 2 questo para o circuito da figura 7.8.

R:Como foi visto na teoria sobre associao de resistores em paralelo, notamos que a corrente se divide entre os resistores associados paralelamente, tendo uma parcela maior nos resistores de menor resistncia, e uma parcela menor de corrente nos de resistncia mais elevada.Com relao a tenso comprovamos que em associao em paralelo os resistores possuem uma mesma tenso, que no caso do circuito montado no procedimento a mesma da fonte.4) Determine os valores lidos pelos instrumentos em cada circuito da figura 7.9.

Figura 7.9

R:

Figura 7.9

R:V=6V o voltmetro esta lendo a mesma tenso da fonte (6V), pois o mesmo encontra-se em paralelo com a fonte, da mesma forma que todos os resistores.

Temos uma corrente total de 24mA, e como todos os resistores do circuito paralelo possuem o mesmo valor, podemos dividir a corrente total pelo numero de resistores e encontrar a corrente em cada um:

sendo assim, teremos no ampermetro que se encontra em srie com um resistor de 1K um valor de 6mA.

Enquanto que no segundo ampermetro, que esta disposto em srie com 2 resistores de 1K, podemos ler uma corrente de 12mA. (2 x 6mA).

5) No circuito da figura 7.10, a leitura do ampermetro de 28,6 mA, calcule o valor de R.

Figura 7.10

R:

6) Calcule o valor da tenso da bateria para o circuito da figura 7.11, sabendo-se que o voltmetro indica 3V.

Figura 7.11

R:

8.2.Exerccios complementares experincia 08

1) Calcule a resistncia equivalente de cada circuito da figura 8.4, anote o valor no quadro 8.1 e compare os valores medidos com os valores calculados e explique as discrepncias.

R:

Valor medido Req=1968

A discrepncia ocorre pelo fato de termos montado o circuito com resistores que possuem uma tolerncia de 5% do seu valor nominal, sendo que quando associamos os resistores somamos suas margens de erro, alm do fato de poder ocorrer um erro, por mais que seja pequeno, no aparelho de medio (multmetro digital).

2) Para o circuito da figura 8.5, verifique se a corrente no ponto A igual a soma da corrente do ponto B com a corrente do ponto C. Comente o resultado.

R:Valores obtidos na medio:IA=6mA IB=3mA IC=3mA ID=6mA

Os pontos B e C, so pontos em paralelo, e esto em srie com o ponto A, assim sendo a corrente que passa pelo ponto A se divide entre as duas ramificaes do circuito em paralelo, passando parte da corrente por C e parte por B.

3) Para o circuito da figura 8.5, compare a soma das tenses dos resistores de 330 e 470 com a dos resistores de 120 e 680. Comente o resultado.

R:Tenses obtidas na medio:R ()1200330470120680390

V (v)7,220,981,410,352,042,32

2,39V2,39V

Ao observarmos o circuito mencionado, vemos que cada par de resistor acima citado, se encontra em paralelo com o par seguinte, diante de tal fato, como foi visto em teoria, pode-se afirmar que a tenso em ambos os pares ser a mesma.

4) Determine a tenso e a corrente em cada componente do circuito da figura 8.6.

R8R7R6R5R4R3R2R1Figura 8.6

*Obs: para melhor entendimento foi associado um nome a cada resistor (R1, R2, ..., R8).

(esta em paralelo com a fonte)

Levando em considerao que R1 esta em paralelo com o restante do circuito, podemos encontrar a corrente que circula no restante do circuito da seguinte forma:

Como R2 e R5 esto em srie com o restante o circuito (Req2), tero o mesmo valor de corrente.

Se o circuito srie formado por R2, Req2 e R5, est em paralelo com a fonte, o mesmo ter a mesma tenso da fonte, sendo assim:

Tabela de resultados:RnR1R2R3R4R5R6R7R8

R ()12K3,3K1,2K6,8K4,7K1,2K5,6K1,2K

V (V)61,650,31,72,350,31,40,3

I (mA)0,50,50,250,250,50,250,250,25

5) No circuito da figura 8.7, sabendo-se que a leitura do miliampermetro 6mA e a voltmetro 3,51V, calcule o valor da fonte E e do resistor R.

Figura 8.7

Como R750 esta em paralelo com R1,5K, possuem a mesma tenso, portanto:

Observando que o paralelo de (R750//R1,5K) est em srie com o restante do circuito, pode-se afirmar:

=