iniciação à engenharia elétrica - relatório 1

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DE TECNOLOGIA GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA RELATÓRIO: CIRCUITO SÉRIE E PARALELO DANILO BITTENCOURT FERNANDES EDUARDO MIRANDA FELIPPE FELISOLA CASO SÃO CARLOS 2012

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  • UNIVERSIDADE FEDERAL DE SO CARLOS

    CENTRO DE CINCIAS EXATAS E DE TECNOLOGIA

    GRADUAO EM ENGENHARIA ELTRICA

    RELATRIO: CIRCUITO SRIE E PARALELO

    DANILO BITTENCOURT FERNANDES

    EDUARDO MIRANDA

    FELIPPE FELISOLA CASO

    SO CARLOS

    2012

  • UNIVERSIDADE FEDERAL DE SO CARLOS

    CENTRO DE CINCIAS EXATAS E DE TECNOLOGIA

    GRADUAO EM ENGENHARIA ELTRICA

    RELATRIO: CIRCUITO SRIE E PARALELO

    Relatrio apresentado disciplina de

    Iniciao Engenharia Eltrica, elaborado

    no dia 13 de maro de 2012, sob orientao

    do Professor Osmar Ogashawara

    DANILO BITTENCOURT FERNANDES

    EDUARDO MIRANDA

    FELIPPE FELISOLA CASO

    SO CARLOS

    2012

  • SUMRIO

    INTRODUO TERICA ........................................................................................... 4

    PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL .......................................................................... 7

    RESULTADOS OBTIDOS ........................................................................................... 9

    CONCLUSES ......................................................................................................... 12

    REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS .......................................................................... 13

  • 4

    INTRODUO TERICA

    1 lei de Ohm

    O fsico e matemtico Georg Simon Ohm efetuou experincias no sentido de

    verificar a influncia da tenso e da corrente eltrica sobre a resistncia eltrica.

    Relacionando a tenso aplicada a um corpo de prova com a corrente que passava

    por ele, Ohm reparou que o quociente entre a variao de tenso e a variao de

    corrente era uma constante, ento enunciou:

    A resistncia eltrica de um condutor diretamente proporcional tenso aplicada

    em seus terminais e inversamente proporcional corrente que o percorre

    A rigor, considerando-se todas as caractersticas prticas, a 1 lei de Ohm

    pode ser enunciada como:

    Em um resistor hmico, mantida a temperatura constante, a ddp diretamente

    proporcional intensidade da corrente eltrica

    Ou seja, R = V / I, e 1 = 1V / 1A

    Cdigo de Cores dos Resistores

    Muitas vezes, se faz necessria a leitura do valor da resistncia de um

    resistor, porm nem sempre essa medio possvel por um multmetro (o resistor

    pode estar soldado em um circuito). Assim, pode-se saber esse valor atravs da

    leitura das faixas coloridas impressas no corpo do resistor.

    Os resistores podem apresentar 4 ou 5 faixas, nas quais cada cor representa

    um valor. As duas primeiras (ou trs primeiras, no caso do resistor de 5 faixas)

    representam os dgitos da resistncia. Depois, h a faixa que representa a potncia

    de dez que multiplica o valor obtido anteriormente, e a ltima faixa a tolerncia.

    Praticamente no so mais fabricados resistores com tolerncia de 10%, o mais

    comum encontrar resistores com tolerncia igual a 5%. A Tabela apresenta as

    cores e seus respectivos valores:

  • 5

    Cor 1 Faixa =

    1 Dgito

    2 Faixa =

    2 Dgito

    3 Faixa =

    N de zeros

    4 Faixa =

    Tolerncia

    Preto - 0 0 -

    Marrom 1 1 1 1%

    Vermelho 2 2 2 2%

    Laranja 3 3 3 -

    Amarelo 4 4 4 -

    Verde 5 5 5 0,5%

    Azul 6 6 6 -

    Violeta 7 7 - -

    Cinza 8 8 - -

    Branco 9 9 - -

    Ouro - - x 0,1 5%

    Prata - - x 0,01 10%

    Entretanto, comercialmente no so encontrados todos os valores de

    resistores. Dentre as sries de resistores padronizados, podemos destacar a srie

    E12:

    1 1,2 1,5 1,8 2,2 2,7 3,3 3,9 4,7 6,8 8,2

    Associao de Resistores

    Uma associao de resistores consiste na determinao de um nico valor de

    resistncia eltrica, que numericamente equivale ligao de um grupo de

    resistncias. Tem como aplicao prtica, por exemplo, a obteno de valores de

    resistncias no existentes comercialmente.

    A associao de resistores em srie caracteriza-se pela ligao por apenas

    um ponto entre cada resistor. Esse ponto no pode ser um n eltrico, isto , ponto

    de onde partem ou ao qual chegam trs ou mais ramos.

  • 6

    O valor da resistncia equivalente segue a seguinte regra:

    em uma associao srie, a resistncia equivalente associao igual soma

    das resistncias existentes nela

    J a associao de resistores em paralelo caracterizada pela ligao por

    dois pontos entre cada resistncia. Neste caso, os pontos necessariamente sero

    ns eltricos. A resistncia equivalente pode ser descrita como:

    em uma associao em paralelo, o inverso da resistncia equivalente associao

    igual soma dos inversos das resistncias existentes na associao

  • 7

    PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

    Material utilizado:

    Matriz de contato (protoboard);

    Resistores de de Watt;

    Fios para conexo;

    Fonte de alimentao;

    Multmetro digital;

    Alicate de bico.

    Foram montados os circuitos conforme os esquemas:

    Onde: R1 R2 R3 R4

  • 8

    Aps a montagem dos circuitos na matriz de contato, foram realizadas as

    medies utilizando o multmetro digital, dos seguintes valores:

    Circuito 1 (srie): tenso na fonte de alimentao, tenso nos resistores 1 e 2,

    corrente nos resistores, resistncia dos resistores 1 e 2;

    Circuito 2 (paralelo): tenso na fonte de alimentao, tenso nos resistores 3

    e 4, corrente que sai da fonte de alimentao, corrente que passa nos

    resistores 3 e 4, resistncia dos resistores 3 e 4.

    A prtica tem como objetivos principais: leitura dos valores de resistores

    usando o cdigo de cores, medio desses valores com o multmetro e comparao

    com o valor obtido pelo cdigo, medio das tenses e correntes sobre os resistores

    com o uso do multmetro, e compreenso das caractersticas de associao de

    resistores em srie e em paralelo.

  • 9

    RESULTADOS OBTIDOS

    1) Leitura dos Valores dos Resistores

    a) Usando cdigo de cores

    R1 3,3K, 5% de tolerncia

    R2 1,2K, 5% de tolerncia

    R3 4,7K, 5% de tolerncia

    R4 2,2K, 5% de tolerncia

    b) Usando o multmetro

    Valor Terico Valor Medido Erro Tolerncia

    R1 3,3K 3,25K - 50 5%

    R2 1,2K 1,2K 0 5%

    R3 4,7K 4,6K - 100 5%

    R4 2,2K 2,16K - 40 5%

    2) Circuito srie

    Req = R1 + R2

    Req = 3,3K + 1,2K Req = 4,5K

    Req = VT / IT

    4,5K = 12V / IT IT = 2,67mA

    VR1 = R1 . IT

  • 10

    VR1 = 3,3K . 2,67mA VR1 = 8,81V

    VR2 = R2 . IT

    VR2 = 1,2K . 2,67mA VR2 = 3,204V

    Valor Terico Valor Medido Erro

    VR1 8,81V 8,83V + 0,02V

    VR2 3,204V 3,27V + 0,066V

    VT 12V 12,1V + 0,1V

    IT 2,67mA 2,7mA + 0,03mA

    3) Circuito Paralelo

    Req = (R3 . R4) / (R3 + R4)

    Req = (4,7K . 2,2K) / (4,7K + 2,2K) Req = 1,5K

    IT = VT / Req

    IT = 12V / 1,5K IT = 8mA

    IR3 = VT / R3

    IR3 = 12V / 4,7K IR3 = 2,55mA

    IR4 = VT / R4

    IR4 = 12V / 2,2K IR4 = 5,45mA

  • 11

    Valor Terico Valor Medido Erro

    VR3 12V 11,9V - 0,1V

    VR4 12V 12V 0V

    IT 8mA 8,17mA + 0,17mA

    I3 2,55mA 2,62mA + 0,07mA

    I4 5,45mA 5,56mA + 0,11mA

  • 12

    CONCLUSES

    A partir do experimento realizado, puderam ser observadas as caractersticas

    tpicas de circuitos bsicos com resistores associados em srie e em paralelo.

    Na associao de resistores em srie, tem-se como principal fator o fato de

    que a corrente a mesma para ambos os resistores, igual corrente mxima, e os

    valores de tenso em cada resistor so diferentes, de acordo com seus respectivos

    valores de resistncia. Como so resistores hmicos, a 1 lei de Ohm foi aplicada

    para determinar os valores das tenses.

    Na associao de resistores em paralelo, pode ser observado o fato de que

    as tenses nos resistores R3 e R4 so iguais tenso da fonte de alimentao,

    enquanto que as correntes de cada resistor variam de acordo com o valor de sua

    resistncia. Assim como na associao em srie, a 1 lei de Ohm pode ser aplicada

    para ser determinado o valor da corrente em cada resistor.

    Na primeira parte da prtica, foram medidos os valores dos resistores e

    comparados com o valor obtido pelo cdigo de cores. Os erros apresentados esto

    dentro da tolerncia do resistor ( 5%), portanto no h nenhum erro de medio no

    equipamento.

    Nas medies realizadas nos circuitos em srie e paralelo, houveram

    discrepncias nos valores de tenso e corrente, que podem ser atribudos tanto

    preciso do equipamento (multmetro) quanto aos fenmenos de dissipao que

    ocorrem no circuito.

  • 13

    REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

    AIUB, J. E. & FILONI, E. Eletrnica: Eletricidade Corrente Contnua. So

    Paulo: Editora rica, 2010.

    SAMPAIO, J. L. & CALADA, C. S. Fsica: Ensino Mdio Atual. So Paulo:

    Atual Editora, 2005.

    ABNT. NBR14724: Informao e documentao Trabalhos acadmicos

    Apresentao. Rio de Janeiro, 2005.

    ABNT. NBR6023: Informao e documentao Referncias

    Elaborao. Rio de Janeiro, 2002.