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Prática 11 Voltímetro e Amperímetro
Tipologia: Trabalhos
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Universidade Federal do Ceará – UFC Centro de Ciências Departamento de Física Disciplina de Física Experimental para Engenharia Semestre 2019.
Aluno (A): Christian Arthur de Carvalho Curso: Engenharia de Energias e Meio Ambiente Matricula: 476059 Turma: 28A Professor: Juan Rodríguez Data de realização da prática: 17/ Horário de realização da prática: 14:
1. Objetivos - Conhecer e utilizar as funções voltímetro e amperímetro de um multímetro digital - Estudar como se modifica a corrente em um circuito quando se varia a voltagem, mantendo a resistência constante. - Estudar como se modifica a corrente em um circuito quando se varia a resistência, mantendo a tensão aplicada. 2. Material - Fonte de Tensão regulável; - Placa de circuito impresso; - Placa com 5 resistores iguais em série; - Resistor de 330kΩ; - Multímetros digitais (dois); - Cabos (cinco). 3. Introdução
O tema estudado nessa prática é de suma importância para qualquer pessoa. Todos dependem da eletricidade para fazer uso dos mais diversos aparelhos elétricos encontrados em uma casa. Devido à essa diversidade, é muito comum observar aparelhos com diferentes especificações e maneiras corretas de usar. Para que o uso dos mesmos seja eficaz e sem risco à saúde, é necessário atenção para dois principais parâmetros: voltagem e corrente.
Para efetuar medições de voltagem e corrente utiliza-se o voltímetro e o amperímetro, respectivamente. No entanto, ao realizar medições é preciso se assegurar de alguns pontos importantes.
Ao fazer medições com o voltímetro, deve-se [1]: a) Escolher uma escala adequada. b) Ligar o voltímetro em PARALELO com o componente o qual se faz a medida. Isso se faz necessário pois a resistência interna do voltímetro é muito alta. Ao coloca-lo em paralelo, a corrente não percorrerá. Se ligada em série, a corrente o percorre e a medição é comprometida. c) Em caso de tensão contínua, o seletor deve ser colocado nas escalas de tensão contínua, caracterizada por um traço contínuo sublinhado por três traços
Tabela 11. 1. Medidas de tensão. 𝑽𝟎𝟏 𝑽𝟎𝟐 𝑽𝟎𝟑 𝑽𝟎𝟒 𝑽𝟎𝟓 Valor medido 2,46^ 4,14^ 7,14^ 10,^
Escala utilizada 20 20 20 20
Valor medido 9,52^ 1,66^ 2,99^ 3,^
Escala utilizada 20 20 20 20
1.5 – Foi verificado que V05 = V01 + V12 + V23 + V34 +V45, pois: 12,00 = 2,46 + 1,66 + 2,99 + 3,73 + 1,11 12,00 ≅ 11, 1.6 – Foram medidas as tensões alternadas da bancada e indicados em cada caso os valores eficazes, valor de pico correspondente e as escalas utilizadas.
Tabela 11. 2. Medidas de tensão alternada. 𝑽𝒏𝒐𝒎𝒊𝒏𝒂𝒍 (V) Escala (V) 𝑽𝒆𝒇 𝒎𝒆𝒅𝒊𝒅𝒐 (V) 𝑽𝒑𝒊𝒄𝒐 (V)
TOMADA DA MESA
PROCEDIMENTO 2: Utilizando o amperímetro.
2.1 – Foram anotadas as escalas do amperímetro utilizado: 2000μA, 20mA, 200mA.
2.2 – O circuito elétrico foi montado colocando o voltímetro em paralelo e o amperímetro em série com o circuito. Os cabos do amperímetro devem estar conectados em μA/mA e em COM, já no voltímetro devem estar conectados em V/Ω e em COM.
2.3 – Foi calculada a corrente máxima esperada para saber qual a escala adequada:
U = R x I 10 = 120 x 103 x I I = 8,3 x 10 −5ª
2.4 – Foi escolhida a tensão na fonte para que sobre o resistor de 120kΩcfosse aplicada uma das tensões da tabela 11.3. Foram anotadas as correntes correspondentes e as tensões efetivamente aplicadas.
Tabela 11. 3. Medidas de corrente versus voltagem. V (volts) * V (volts) ** I (μA) V/I (Ohms)
2 2,02 16 126 , 3 x 𝟏𝟎𝟑
4 4,02 33 121 , 8 x 𝟏𝟎𝟑
6 5,81 48 121 , 0 x 𝟏𝟎𝟑
8 7,78 64 121 , 5 x 𝟏𝟎𝟑
10 9,89 82 120 , 6 x 𝟏𝟎𝟑
*Voltagem sugerida. **Voltagem efetivamente aplicada.
2.5 – Foi calculada a corrente máxima para saber a escalada adequada necessária para preencher a tabela 11.4:
U = R x I I = U/R = 10/ 105 I = 10 −4^ A
2.6 – A fonte de tensão foi colocada em 10V
2.7 – O circuito foi montado de acordo com a figura 11.8. Os valores das correntes foram anotados na tabela 11.4.
Figura 11.8. Circuito para medida da corrente em função da resistência. [x]
Resistores 𝑹𝑴𝑬𝑫𝑰𝑫𝑶 (kΩ) I(μA)
𝑹𝟏 119,4^82 𝑹𝟏 + 𝑹𝟐 239,5 40
𝑹𝟏 + 𝑹𝟐 + 𝑹𝟑 358,1 26 𝑹𝟏 + 𝑹𝟐 + 𝑹𝟑 + 𝑹𝟒 478,5 20
𝑹𝟏 + 𝑹𝟐 + 𝑹𝟑 + 𝑹𝟒 + 𝑹𝟓 597,9 15
a) Desenhe o circuito novamente, mostrando como você ligaria uma amperímetro para medir a corrente fornecida pela fonte E.
b) Faça outro desenho mostrando como medir a corrente em 𝑅 1.
4- Em relação ao circuito da questão anterior, calcule a corrente em cada resistor e indique a escala apropriada do amperímetro para cada caso. R: 1º passo: descobrir a corrente do circuito E = 𝑅𝑒𝑞 x I 20 = [1000+1001000𝑥100 + 20] x I I = 20/110,9 = 0,18 A 2º passo: achar o I de cada resistor 𝑅 3 : Como este resistor não esta em paralelo com nenhum outro, a corrente que passa por ele é igual a corrente total do circuito. I 3 = 0,18 A 𝑅 2 : Este resistor esta em paralelo com outro, e os dois estão submetidos a mesma tensão. Se a tensão no resistor 3 é 0,18 x 20 = 3,6V , então a tensão nos resistores 1 e 2 é 20 – 3,6 = 16,4V. Assim, 16,4 = 100 x I 2 I 2 = 0,164 A 𝑅 1 : 16,4 = 1000 x I 1 I 1 = 0,0164 A.
Quanto as escalas: I 1 = 0,0164 A 20mA I 2 = 0,164 A 200mA I 3 = 0,18 A 200mA
5- Faça o gráfico de V versus I com os resultados da tabela 11.
6- Faça o gráfico de I versus R com os resultados da tabela 11.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
2 4 6 8 10
Correnta
(μA)
Voltagem (V)
V versus I
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0,1194 0,2395 0,3581 0,4785 0,
Corrente (
μA)
Resistência (Ω)
