Os Instrumentos de Medição

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ

CAMPUS TECNOLÓGICO AVANÇADO DE SOBRAL – BLOCO I

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA

CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA

TURMA 03A

circuitos elétricos i

AUGUSTO ANGELO SILVA MESQUITA

FRANCISCO DIEGO ROCHA VANDERLEY

GISELE PORTELA MENEZES

LUCAS HONORATO DE MESQUITA

PRÁTICA 01: UTILIZAÇÃO DE INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO

SOBRAL

2022

SUMÁRIO

1          INTRODUÇÃO        3

1.1       Objetivos        4

2          PROCEDIMENTO PRÁTICO        5

2.1       Parte 1        5

2.2       Parte 2        8

3          QUESTIONÁRIO        12

4          CONCLUSÃO        15

REFERÊNCIAS        16

        

        

1          INTRODUÇÃO

Inicialmente, foi nos apresentado o osciloscópio, material essencial para o experimento. Isso porque, tal equipamento é utilizado para medir fenômenos elétricos e rapidamente testar, verificar e depurar seus projetos de circuito. Esse dispositivo mede de forma precisa as ondas de tensão. Na Figura 1, temos a ilustração de um osciloscópio.

Figura 1 - Ilustração de um osciloscópio digital

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Fonte: Autores.

Para entender o comportamento das ondas, é necessário que se conheça alguns princípios básicos das mesmas. Inicialmente, a frequência das ondas é o número de vezes por unidade de tempo que a partícula descreve uma oscilação completa (Halliday, 2016). Além disso, temos o conceito de período, que nada mais é que o tempo necessário para completar uma oscilação. Por fim, temos a amplitude de onda, que se trata da altura de tal com relação a linha de referência dos eixos coordenados. Dessa forma, o osciloscópio se apresenta como um equipamento muito útil na medição dessas grandezas físicas.

Esse instrumento é composto por um painel, entradas e alguns botões para que seja possível o ajuste de medidas. Para que haja a captação, existe um fio com um bico de jacaré de um lado e uma ponta de prova do outro, que são utilizados conectados no osciloscópio para captar os sinais elétricos do equipamento que está sendo analisado.

Além deste importante instrumento, temos outro denominado gerador de sinais. Tal equipamento tem a função de mostrar a geração de sinais elétricos em forma de ondas, sendo essas senoidal, triangular ou quadrada. Vale ainda destacar, que a tanto a frequência quanto a amplitude do sinal são variáveis, podendo ser devidamente ajustadas.

Ademais, para dar continuidade a prática tivemos ainda a apresentação do multímetro, um equipamento analógico ou digital, que é uma importante ferramenta na medição de tensão, corrente, resistência ou continuidade. Esses equipamentos podem ser tanto de modelo analógico quanto digital.

1.1       Objetivos

O presente relatório tem como objetivo conhecer o funcionamento dos instrumentos utilizados nas aulas práticas de circuitos elétricos I, além de contribuir para o aprendizado das funções dos instrumentos de medição utilizados durante os experimentos. Ainda assim, um dos objetivos é o aprendizado no cálculo do valor da resistência equivalente (Ω), voltagens (V) e correntes (A), através da utilização dos métodos vistos em sala de aula de forma teórica.

2          PROCEDIMENTO PRÁTICO

Neste capítulo serão apresentados os resultados da pratica obtidos em laboratório, tendo como base o Guia Prático 1.

2.1       Parte 1

Tendo todos os materiais necessários para realizar a prática dispostos, foi seguido o conteúdo do guia prático que, de início, pedia para ler no osciloscópio uma onda senoidal de 1KHz e 4Vpp. Para tal, faríamos uso do gerador de sinais para gerar a onda pedida. Na Figura 2 temos o osciloscópio ajustado para aparecerem as informações desejadas da onda.

Figura 2 - Onda senoidal de 1KHz e 4Vpp

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Fonte: Autores.

Para esta onda não foi possível realizar o ajuste para aparecerem dois períodos completos, pois, de acordo com a relação entre período e frequência, o tempo necessário para um período completo é de 1ms. Na Figura 3.1 temos o tempo de 1,2ms () e na Figura 3.2 temos o tempo de 3ms ().[pic 4][pic 5]

Figura 3.1 - Onda senoidal de 1KHz e 4Vpp com 1,2 períodos

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Fonte: Autores.

Figura 3.2 - Onda senoidal de 1KHz e 4Vpp com 3 períodos

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Fonte: Autores.

Para a onda quadrada de período igual a 15ms, fazemos uso da relação entre frequência e período novamente, mas dessa vez para descobrir a frequência da onda. Temos então que a frequência será . A leitura realizada pelo osciloscópio está presente na Figura 4, junto das informações da onda.[pic 8]

Figura 4 – Onda quadrada de 66,6Hz e 4Vpp com 2 períodos

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Fonte: Autores.

Para esta onda foi possível obter os dois períodos completos. Um período tem 15ms, logo, dois períodos têm 30ms. A escala de tempo do osciloscópio é de 2,5ms, então, no total temos .[pic 10]

A terceira forma de onda foi uma triangular com frequência de 500Hz. Ajustando o gerador de ondas e o osciloscópio para esse novo formato, obtemos a forma de onda presente na Figura 5.

Mais uma vez não foi possível realizar a apresentação de dois períodos completos para a forma de onda. O  período  de  um  ciclo  da  onda  é  de  , logo, para dois[pic 11]

Figura 5 – Onda triangular de 500 Hz e 4Vpp com 3 períodos

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Fonte: Autores.

períodos é necessário se ter 4ms.

Na figura 5 temos o tempo de , que é o tempo necessário para 3 períodos. Já na Figura 6 temos o tempo que comporta 1,5 períodos, que é de . Logo, mais uma vez concluímos que a escala de tempo não nos permitiu adequar a onda para ter exatamente dois períodos, assim como no caso da onda senoidal.[pic 13][pic 14]

Figura 6 – Onda triangular de 500Hz e 4Vpp com 1,5 períodos

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Fonte: Autores.