descricaoMedidasEletricasImpresso

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Medida simultânea de corrente e tensão num circuito composto
por uma fonte de tensão, um resistor, um voltímetro e um
amperímetro.
O "applet" MedidasEletricas
O circuito simulado pelo "applet" é composto por uma fonte de tensão de força
eletromotriz  e resistência interna r, um resistor de resistência R, e um amperímetro e
um voltímetro com resistências RA e RV, respectivamente. Além da resistência, os
medidores são caracterizados por suas propriedades relacionadas à medida e exibição do
resultado, que são os respectivos valores do fundo de escala, da precisão da medida e do
número de dígitos com o qual a medida é expressa.
Na situação representada no "applet", o usuário pode escolher entre 3 baterias, para
fonte de tensão, e entre 3 resistores, para resistência de carga, diferentes. As escalas
disponíveis dos medidores representadas nas listas de escolha reproduzem o de
aparelhos disponíveis no laboratório didático de física do Cefet-Bahia, inclusive os valores
das resistências internas em cada escala.
Os medidores podem estar conectados de duas formas, chamadas aqui de associações A
e B, representadas nas figuras 1a e 1b seguintes. O botão "mudar associação" alterna
entre as duas possibilidades, com repercussão sobre as propriedades elétricas do
circuito. O botão "liga" calcula os valores que devem ser mostrados pelos medidores e
comanda sua exibição.
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Figura 1a. Associação A
Figura 1b. Associação B
Cálculo da tensão e corrente no circuito
O resistor R e os medidores formam uma combinação com resistência total R C. A tensão
sobre a combinação é igual à tensão gerada pela fonte,
UC = UF = U, e a corrente que atravessa a combinação é igual à corrente que atravessa a
fonte, IC = IF = I.
A resistência total na associação A é a da combinação em paralelo do voltímetro com a
combinação em série do amperímetro e resistor:
A resistência total na associação B é a da combinação em série do amperímetro com a
combinação em paralelo do voltímetro e resistor:
A corrente através da combinação do resistor e medidores é igual a FEM da fonte dividida
pela resistência total do circuito, a soma da resistência RC com a resistência interna da
fonte, r:
A tensão sobre a combinação atravessada por essa corrente é portanto:
Medida simultânea de corrente e tensão.
A medida simultânea de corrente e tensão não pode ser feita sem que uma das medidas
sofra um erro sistemático. A depender da magnitude desse erro, pode ser necessário
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levá-lo em conta, para corrigir o valor obtido. As figuras 2a e 2b mostram o que os
valores medidos de corrente e tensão significam em cada associação de medidores.
Na associação A, o amperímetro mede a
corrente que atravessa o resistor,
IA = IR,
e o voltímetro mede a tensão gerada pela
fonte e aplicada à combinação,
U V = UC .
Figura 2a. Associação A
Na associação B, o amperímetro mede a
corrente que atravessa a fonte e a
combinação,
IA = IC,
enquanto o voltímetro mede a tensão no
resistor,
U V = UR .
Figura 2b. Associação B
Para calcularmos os valores que devem ser exibidos nos mostradores dos medidores, a
partir dos valores calculados da corrente e tensão na combinação, devemos corrigir a
corrente na associação A e a tensão na associação B. Na associação A, a corrente no
amperímetro é igual à corrente na combinação menos a corrente através do voltímetro,
IA = IC - IV,
onde a corrente no voltímetro pode ser obtida de
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Na associação B, a tensão no voltímetro é igual à tensão na combinação menos a tensão
no amperímetro,
U V = U C - U A,
com a tensão no amperímetro dada por
UA = RAIA.
A tensão sobre o voltímetro e a corrente através do amperímetro são calculadas, levando
em conta a associação dos medidores empregada, da forma mostrada acima, e os
resultados obtidos são passados às caixas de texto que representam os respectivos
medidores.
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