Fisica experimental

RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL III

CURSO: Engenharia Ambiental                                                         TURMA: 51

ALUNAS:

Adriana Wanessa Rodrigueiro Queiroz                                                           R.A.: 91015

Carolina Sia Marotto                                                                                                R.A.: 88276           

Isabela de Jesus Sanchez                                                                                          R.A.: 91858        

Maria Júlia Bonfim Santana                                                                                     R.A.: 89607

EXPERIMENTO: Instrumentos de Medidas Elétricas

DATA: 09/04/2015

OBJETIVOS:

Ver o funcionamento e utilização dos instrumentos de medida: voltímetro, ohmímetro e amperímetro, bem como a diferenciação de grandezas físicas envolvidas no funcionamento de um.  

REVISÃO TEÓRICA:

Instrumentos de medidas elétricas estão presentes em experiências sobre eletrcidade que envolvem medidas de diferença de potencial, resistência elétrica e corrente elétrica.

Instrumentos utilizados são:

 Voltímetro é utilizado para realizar medidas de diferença de potencial (tensão) através de si mesmo. Ele exibe medidas por meio de um ponteiro móvel ou um mostrador digital. Unidade geralmente apresentada é o volt. Para realizar a medida da diferença de potencial através de um elemento, um voltímetro é colocado em paralelo com o elemento, de modo que a ddp através do elemento seja a mesma ddp através do voltímetro.

Ohmímetro mede a resistência elétrica, parte integrante de um multímero. Provinha de uma pequena bateria que aplica uma tensão à resistência. Era usado um galvanómetro para medir corrente elétrica através da resistência, a escala era marcada em ohms, pois a tensão fixa da bateria garantia que, conforme diminui a resistência, a corrente aumenta. A medição da resistência é realizada colocando em paralelo o ohímetro e o componente, e para que essa medida seja feita corretamente é necessário que o corpo que se deseja medir a resistência esteja isolado dos demais. A medição efetuada por um ohímetro baseia-se na Lei de Ohm: o ohmímetro injetado no elemento uma corrente preestabelecida, mede a tensão aos terminais e efetua o cálculo da resistência.

Resistor é muito utilizado em eletrônica, ora com a finalidade de transformar energia elétrica em energia térmica por meio do efeito joule, ora com a finalidade de limitar a corrente elétrica em um circuito. Possui unidade ohm, tem por finalidade oferecer uma oposição à passagem de corrente elétrica, através de seu material e recebe o nome de resistência elétrica ou impedância. Um resistor ideal é um componente com uma resistência elétrica que permanece constante perante variações da tensão e da corrente elétrica que percorre o circuito.

Amperímetro é um instrumento utilizado para fazer a medida da intensidade do fluxo de corrente elétrica que passa através da sessão transversal de um condutor, e a unidade utilizada é o ampère. Como a corrente elétrica passa através dos condutores e dispositivos ligados a eles, para aferir a corrente que passa por alguma região de algum circuito, deve-se colocar o amperímetro em série com esta, sendo necessário abrir o circuito no local da medida. Para as medidas serem precisas é necessário que o amperímetro tenha uma resistência muito pequena comparada a do circuito. Amperímetros podem medir correntes contínuas ou alternadas. Na medição de corrente contínua deve-se ligar o instrumento com o polo positivo no ponto de entrada da corrente convencional.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL:

PARTE I – Voltímetro e medidas de diferença de potencial

• Determinar a diferença de potencial de uma bateria

1. Escolheu-se uma bateria e anotou-se sua ddp nominal na tabela 1;
2. Ligou-se o voltímetro e posicionou-se o seletor do voltímetro na posição 20 V de corrente contínua;
3. Mediu-se a ddp entre os terminais positivos e negativos da bateria e anotou-se o valor;
4. Desconectaram-se os ponteiros do voltímetro da bateria, desligou-se o voltímetro e então repetiu-se o procedimento cinco vezes;
5. Calculou-se o valor médio da ddp e o desvio padrão.

• Determinar a diferença de potencial de duas pilhas conectadas em série

1. Escolheram-se duas pilhas e anotou-se suas ddp nominais na tabela 2;
2. Ligou-se o voltímetro e posicionou-se o seletor do voltímetro na posição 20 V de corrente contínua;
3. Mediram-se as ddps entre os terminais positivos e negativos da bateria e anotou-se o valor;
4. Usando a placa de montagem de circuitos e um jumper conectou-se as duas pilhas em série e fez cinco medidas da ddp total gerada plas pilhas ligadas em série;

• Verificar a estabilidade da ddp fornecida por uma fonte de corrente alternada

1. Ligou-se o gerador de corrente e identificou os terminais de saída da corrente alternada (AC);
2. Posicionou-se o seletor de voltagem na ddp 3 V;
3. Ligou-se o voltímetro e posicionou-se o seletor do voltímetro na posição 200 V de corrente alternada;
4. Fez a medida da ddp fornecida pelo gerador usando o voltímetro;
5. Desconectaram-se os ponteiros do voltímetro dos terminais de saída do gerador de AC;
6. Alterou-se a posição do seletor de voltagem do gerador para 6 V;
7. Repetiu-se as etapas d, e e f até chegar em 12 V;
8. Desligou-se o gerador de corrente e o voltímetro;
9. Repetiram-se os procedimentos de a ate h, cinco vezes;
10. Calcularam-se os valores médios e os desvios padrões das ddps medidas.

PARTE II – Ohmímetro e medidas de resistência elétrica

• Determinar a resistência elétrica de um resistor através da tabela de cores e do ohmímetro

1. Escolheram-se três resistores diferentes;
2. Anoutou-se o valor nominal da resistência elétrica do resistor usando a tabela de cores;
3. Conectou-se os terminais do resistor na placa protoboard, fez as medidas da resistência usando o ohmímetro e anoutou-se os valores na tabela 4.

• Determinar a resistência elétrica de resistores conectados em série

1. Conectaram-se os três resistores em serie sobre a placa protoboard, mas não conectou-se a fonte de tensão;
2. Calcularam-se as resistências nominais das resistências das combinações de resistores indicados na tabela 5;
3. Fizeram-se as medidas das mesmas resistências equivalentes usando o ohmímetro;
4. Compararam-se os resultados obtidos com os resultados teóricos.

• Determinar a ddp ao longo de um circuito formado por resistores conectados em série

1. Conectaram-se os terminais em A e D da associação de resistores á fonte de tensão. Usaram-se os terminais de correntes continua – DC;
2. Ligou-se a fonte de tensão e selecionou-se uma ddp de 10 V;
3. Fizeram-se as medidas do valor da ddp fornecida pela fonte nos pontos A e D do circuito;
4. Fizeram-se as medidas das ddps entre os pontos indicados na tabela 6.

PARTE III – Amperímetro e medidas de corrente elétrica

• Determinar a corrente i que percorre um circuito formado por resistores conectados em série

1. Montou-se o circuito da mesma forma como foi montado para a realização da parte anterior;
2. Calculou-se o valor teórico da corrente elétrica que percorre o circuito em cada um dos pontos A, B, C e D e anotaram-se os valores na tabela 7;
3. Mediu-se o valor da corrente elétrica que percorre o circuito em cada um dos pontos A, B, C e D e anotaram-se os valores na tabela 7.

• Determinar os valores da resistência elétrica (R), da ddp (V) e da corrente elétrica (i) em um circuito formando por resistores conectados em série

1. Escolheram-se cinco resistores com resistências nominais diferentes, anotou-se os valores das resistências na tabela 8;
2. Montou-se o circuito em série contendo os cinco resistores e determinou-se  a resistência equivalente;
3. Mediram-se os valores das resistências dos resistores individuais e da resistência equivalente;
4. Conectou-se a fonte de tensão continua em 10 V;
5. Mediram-se os valores das ddps entre os pontos indicados na tabela 8;
6. Mediram-se os valores da corrente que percorre o circuito nos pontos indicados na tabela 8.
7. Repetiram-se os procedimentos de a até f, com um conjunto diferente de resistores e completou-se a tabela 9.

RESULTADOS:

Tabela 1- ddp em uma bateria.

ddp Nominal (V)	ddp Medida (V)	ddp Média (V)	Desvio padrão na ddp (V)
9	7,46	7,454	0,011
7,45
7,44
7,45
7,47

Tabela 2- ddp fornecida por duas pilhas conectadas em série.

ddp Nominal (V)	ddp Medida (V)	ddp em Série (V)	ddp em Série Média (V)	Desvio padrão na ddp em série (V)
Pilha 1: 1,5	1,34	1,34	2,81	2,804	0,005
1,34
1,34	2,81
1,34
1,34	2,80
Pilha 2: 1,5	1,49	1,49
1,49	2,80
1,49
1,49	2,80
1,49