Relatório II de Eletricidade - Associação de Resistores
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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro
Luiz Gustavo Moreira Menezes
2013109040026-2
Tatiane Machado Da Silva
2012209040021-2
Yuri Rosas Alves
2013109040019-0
CIRCUITO ELÉTRICO BÁSICO
ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES
Paracambi
2014
Luís Gustavo Moreira Menezes,
Tatiane Machado da Silva
Yuri Rosas Alves
CIRCUITO ELÉTRICO BÁSICO
Associação de resistores
Trabalho apresentado como requisito parcial para
aprovação na disciplina Eletricidade I do Instituto
Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do
Rio de Janeiro.
Professor: Leonardo Resende
Paracambi
2014
RESUMO
Em experimento realizado no laboratório de eletrônica, montamos uma associação de
resistores junto a uma fonte de tensão visando medir as tensões nos resistores, calcular as
correntes passantes nos mesmo e a resistência equivalente do circuito. Este relatório tem
como objetivo principal compreender como é realizada a associação de resistores tanto em
série como em paralelo, com o uso da placa protoboard, e o uso do multímetro em função de
medidor de tensão e medidor de resistência, bem como a aquisição de conhecimentos práticos
por meio da aplicação das teorias vistas em sala de aula.
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURA.................................................................................................................5
INTRODUÇÃO.........................................................................................................................6
1 FUNDAMENTO TEÓRICO............................................................................................7
2. DESENVOLVIMENTO...................................................................................................8
3. MATERIAS UTILIZADOS.............................................................................................8
4. PROCEDIMENTO.........................................................................................................10
5. RESULTADOS ..............................................................................................................11
6. CONCLUSÃO.................................................................................................................11
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7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..........................................................................12
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1: Associação de resitores em série.............................................................................7FIGURA 2: Associação de resitores em paralelo.......................................................................7FIGURA 3: Associação mista de resitores.................................................................................8FIGURA 4: Protoboard...............................................................................................................9FIGURA 5: Resistores: 2 de 12kΩ, 1 de 22kΩ e 2 de 47 kΩ na ordem crescente da esquerda para direita..................................................................................................................................9FIGURA 6: Conjunto didático para eletrônica analógica...........................................................9FIGURA 7: Multímetro digital...................................................................................................9FIGURA 8: Cabos banana-banana..............................................................................................9FIGURA 9: Uma associação mista de resistores didáticos.......................................................10FIGURA 10: Uma associação mista de resistores reais............................................................10FIGURA 11: Uma associação mista de resistores didáticos.....................................................10FIGURA 12: Uma associação mista de resistores reais............................................................10
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INTRODUÇÃO
No experimento realizado em laboratório, colocamos em prática a teoria estudada em
sala de aula sobre circuitos elétricos básicos formados a partir de resistores e fonte de tensão.
Neste, nos limitamos a montar dois circuitos simples, para isso fizemos diferentes
distribuições de resistores, porém ambos em associação mista. Sendo assim, para entender
circuitos elétricos é importante ter conhecimentos dos conceitos de corrente, tensão e
resistores.
A corrente elétrica nada mais é do que o fluxo ordenado de partículas que possuem
carga elétrica, ou seja, é o deslocamento de cargas em um condutor quando o mesmo possui
uma diferença de potencial elétrica (ddp) entre as suas extremidades. A unidade de medida
padrão para corrente elétrica no SI é Ampère (A) e é representado pela letra I.
Logo a tensão elétrica, também conhecida como diferença de potencial (ddp) é igual
ao trabalho que deve ser feito, por unidade de carga contra um campo elétrico para se
movimentar uma carga qualquer. Sua unidade de medida padrão no Sistema Internacional de
Unidades é o Volt (V), representada pela letra U.
E de acordo com Ramalho Junior, Ferraro e Soares, 2003, resistor é um componente
eletrônico que tem a propriedade da resistência elétrica. É um elemento que consome a
energia recebia pelo circuito, convertendo-a integralmente em energia térmica. A resistência
(R) é uma constante de proporcionalidade que tem como unidade do SI o ohm (Ω), em
homenagem ao físico Georg Simon Ohm que propôs a lei. Logo, quando queremos alcançar
um nível de resistência em que somente um resistor não é suficiente usamos uma associação
de resistores que recebe o nome de resistência equivalente. E fazemos tal associação porque
em muitos circuitos percorre-se, por um resistor, uma corrente elétrica maior que a suportada
por ele, neste caso usamos uma resistência equivalente afim que a resistência final do circuito
suporte a corrente percorrida, evitando que o aparelho seja danificado.
Quanto aos recursos de associações dos resistores os mesmos podem se classificar em
associações em série ou em paralelo, conforme veremos a seguir.
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1. FUNDAMENTO TEÓRICO
1.1 Primeira Lei de Ohm
Aplicando uma diferença de potencial U nos extremos de um pedaço de um fio
condutor, e mantendo a temperatura do mesmo, notamos que, quase sempre, essa tensão U
será proporcional a corrente I. Logo Ohm definiu que a constante de proporcionalidade entre
U e i seria a “resistência elétrica” do condutor normalmente simbolizado por R.
U = R x I
1.1.1 Associação de Resistores em Série
A associação em série de resistores se caracteriza por apresentar vários resistores
ligados um após o outro, em sequência, de forma que a corrente elétrica que atravessa o
circuito é obrigada a passar por um resistor após outro para percorrer todo o circuito, daí se dá
o nome de associação em série. (Figura 1)
Figura 1. Associação de resistores em série.
Fonte: vide referências
Equação geral: Req = R1 + R2 + ... + Rn
1.1.2 Associação de Resistores em Paralelo
Ligar um resistor em paralelo significa basicamente dividir a mesma fonte de
corrente, de modo que a ddp em cada ponto seja conservada. Ou seja:
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Figura 2. Associação de resistores em paralelo.
Fonte: vide referências
Equação Geral:
1 = _1_ + __1__ + ... + __1__Req R1 R2 R3
1.1.3 Associação Mista de Resistores
Uma associação mista é composta quando associamos resistores em série e em
paralelo no mesmo circuito. Observe na figura abaixo que os resistores R1 e R2 estão em série
e os resistores R3 e R4 estão em paralelo:
Figura 3. Associação mista de resistores.
Fonte: vide referências
2. DESENVOLVIMENTO
Em um protoboard foram montados dois circuitos em associação mista. Após a
montagem de um circuito com uma fonte de tensão de 12 V e o outro com 8 V com o auxílio
de um multímetro, foram medidas e anotadas as tensões V1, V2 e V3 de cada circuito e as
resistências equivalentes dos circuitos.
3. MATERIAIS UTILIZADOS
Para a prática foram necessários os seguintes materiais:
Conjunto didático para eletrônica analógica com ajuste de tensão e fonte de
alimentação;
Multímetro digital;
Protoboard;
Resistores: 02 unidades de 12 kΩ, 01 unidade de 22 kΩ e 02 unidades de 47 kΩ;
Cabos pino-banana.
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4. PROCEDIMENTOS
Colocamos os resistores em associação mista na placa de protoboard e a fonte de
tensão contínua em paralelo com elas, ou seja, colocamos o cabo pino-banana positivo
Figura 4: Protoboard
Conjunto didático para eletrônica analógica.
Figura 7. Multímetro digital.
Figura 8. Cabos pino-banana.
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(vermelho) na entrada +15 no Conjunto Didático para Eletrônica Analógica e o terra (preto)
na entrada do terra e os mesmos citados, respectivamente, ligados no protoboard na parte de
entrada, ou seja, ponto A adotado e na saída, ou seja, ponto B adotado.
As figuras abaixo mostram as associações feitas:
A) Experimento 01
Na figura abaixo apresentamos o experimento 01 com um circuito em associação mista.
Onde medimos as ddp V1, V2 e V3 e medimos a Req.
B) Experimento 02
Na figura abaixo apresentamos o experimento 02 com mais um circuito em associação
mista. Onde medimos as ddp V1, V2 e V3 e medimos a Req.
+ V3 -
+ V1 -
B
12V 12KΩ
47KΩ
12KΩ
Figura 9: Uma associação mista de resistores didáticos.
A47KΩ22KΩ
+ V2 - + V3 -
Figura 11: Uma associação mista de resistores didáticos.
22KΩ47KΩ + V3 -8V
+ V1 - + V2 -
12KΩ47KΩ
Figura 10: Uma associação de resistores reais.
Figura 12: Uma associação de resistores reais.
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5. RESULTADO
O objetivo da parte teórica nesse experimento é ter uma referência dos valores
calculados em relação aos medidos, pois, existem muitas variáveis quando se vai se faz uma
medição, como, por exemplo: erro do instrumento, perda de energia no instrumento, entre
outras variáveis.
Considerando os circuitos vistos acima, nas experiências, e resolvendo essas
associações de resistores, encontramos os nossos valores referências e podemos agora obter os
erros de medição.
A tabela abaixo mostra os resultados teóricos, experimentais e os erros de medição.
Valores comparativosVariáveis Valor Calculado Valor experimental Erro de medição
Experimento 01
Req - 20 KΩ -V1 - 3,2 V -V2 - 7,2 V -V3 - 3, 8 V -I1 0,26 mA -I2 0,33 mA -I3 0,08 mA -
Experimento 02
Req 24,96 KΩ 24,2 KΩ 0,03 %V1 - 3,15 V -V2 - 3,15 V -V3 - 5,0 V -I1 0,06 mA -I2 0,26 mA -I3 0,23 mA -
6. CONCLUSÃO
Diante disso, fica comprovado o uso das equações gerais para cálculo de Req em
circuitos e da primeira lei de Ohm para achar o valor da corrente elétrica, portanto é muito
importante conhecer a teoria do mesmo para certificar-se que o experimento está dentro do
esperado ou não. A partir disso conclui-se que o método de análise abordado está de acordo
com o processo didático.
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7. BIBLIOGRAFIA
GUSSOW, Milton. Eletricidade Básica. 2ª edição. São Paulo: Pearson Makron Books, 1997.
RAMALHO JUNIOR, Francisco; FERRARO, Nicolau Gilberto; SOARES TOLEDO, Paulo
Antônio. Os fundamentos da física. 8º ed. rev. e ampl. – São Paulo: Moderna, 2003.
Figura 01, 02 e 03: http://s3.amazonaws.com/magoo/ABAAABYFMAI-1.jpg