A Protoboard

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO[pic 1]

CENTRO DE ENGENHARIAS

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E TECNOLOGIA

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA

DISCIPLINA DE LABORATÓRIO DE CIRCUITOS ELETRÔNICOS

Grupo: Danilo da Silva Moura

Júlio César Freitas de Almeida

UNIDADE I

PRÁTICA 01 – PROTOBOARD

1. OBJETIVOS

Conhecer e utilizar um protoboard, para montagem de circuitos elétricos; Simular os circuitos apresentados no Thinkercad; Fazer associação de resistores e verificar os erros presentes em uma medição.

1. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Georg Simon Ohm (1787-1854) a partir de seus experimentos enunciou duas leis fundamentais para a eletricidade. Dentre elas, foi abordado a sua segunda lei na referida prática. A segunda lei de Ohm é expressa matematicamente de acordo com a Equação (1).

[pic 2]

(1)

Onde V representa a diferença de potencial em um elemento, R a resistência elétrica que o elemento possui, e I a corrente elétrica que passa por ele.

Além disso, foi abordado conceitos iniciais como cálculo da resistência equivalente quando se tem elementos em série e em paralelo, divisão de tensão entre elementos em série e a divisão de corrente entre elementos em paralelo.

O cálculo da resistência equivalente em série e paralelo é feito de acordo com as Equações (2) e (3), respectivamente.

[pic 3]	(2)
[pic 4]	(3)

Já a divisão de tensão e de corrente são feitas a partir da lei de Ohm e são escritas de acordo com as Equações (4) e (5).

[pic 5]	(4)
[pic 6]	(5)

Em alguns circuitos o arranjo dos resistores não permite um total esclarecimento de quem está em série e paralelo no circuito. Para contornar esse tipo de obstáculo é feito uma transformação delta-estrela no circuito. Essa técnica consiste em identificar dentro das malhas do circuito um arranjo de resistores que tenha o formato de delta (Figura 1a) ou estrela (Figura 1b).

Figura 1 - Configuração delta- estrela.

[pic 7]

FONTE (Universo Controle E Automação, 2018)

A equivalência de um circuito delta para estrela é feito a partir das Equações (6), (7), (8).

[pic 8]	(6)
[pic 9]	(7)
[pic 10]	(8)

Já a equivalência de um circuito estrela para delta é feito a partir das Equações (9), (10), (11).

[pic 11]	(9)
[pic 12]	(10)
[pic 13]	(11)

Para verificar todos esses conceitos foi utilizado equipamento que mensura tensão e corrente elétrica (multímetro), uma fonte de tensão, uma placa com furos e conexões condutoras para a montagem dos circuitos (protoboard), elementos resistivos (resistores) e um diodo emissor de luz (LED).

1. MATERIAIS UTILIZADOS

• 01 multímetro digital;
• 05 resistores de diferentes valores (R1=1kΩ, R2 = 10kΩ, R3=100Ω, R4=220Ω e R5=300Ω);
• 01 protoboard;
• 01 LED;
• 01 resistor de 300Ω;
• 01 push bottom;
• 01 fonte de alimentação 5V;

Vale salientar que foi feita substituição da fonte de 5V por uma placa de Arduino no simumlador, pois o Thinkercad não possuir uma fonte de tensão de 5V.

1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

A prática foi desenvolvida realizando a montagem dos circuitos que foram propostos no relatório no Thinkercad e no protoboard. A montagem foi feita respeitando as conexões de um protoboard tanto no simulador quanto na bancada.

As conexões de um protoboard podem ser vistas na Figura 2.

Figura 2 - Conexões do protoboard

[pic 14]

FONTE: Robocore (2018).

1. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Um circuito eletrônico antes de ser reproduzido deve ser simulado e testado várias vezes, pois a teoria nem sempre correspondem a prática.

Nesse experimento foi possível analisar a discrepância entre os valores ideias (desprezando as perdas nos materiais) e os valores reais (considerando perdas nos matérias e erros humanos envolvidos).

1. QUESTÕES

Questão 1

Na primeira questão é pedido para medir a tensão e a corrente no resistor R2 (ou de 10kΩ) e comparar com os valores teóricos.

Para o circuito 1 foi utilizado a Equação (1) para o calculo da corrente e a Equação (4) para a divisão de tensão, pois existe dois elementos em série. Para o R2 o valor de tensão e corrente calculado respectivamente é de 4,55V e 454µA, conforme a Figura 3. Os valores medidos são de 4,55V para tensão e a corrente não foi possível aferir pois a escala do aparelho utilizado não é sensível na ordem de micro amperes.

Figura 3 - Circuito 1.

[pic 15]

Conforme é visto em teoria, o maior valor de diferença de tensão é presente no resistor de maior valor.

No circuito dois foi utilizado a Equação (1) para o calculo da corrente no resistor, já que a tensão é igual à da fonte para elementos em paralelo. Os valores encontrados são de 500µA e 5V de corrente (Figura 4). Os valores encontrados na prática foram de 4,95V e a corrente não foi aferida pois a escala do aparelho utilizado não é sensível a correntes na ordem de micro amperes.