Divisor de Tensão - Engenharia Eletrica
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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ SETOR DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA Prof. Alessandro L. Koerich Experimento 1 Divisor de Tensão Introdução A teoria dos divisores de tensão é uma ferramenta interessante e importante quando utilizada para analisar circuitos eletrônicos com elementos em série. A primeira parte deste experimento demonstrará três características dos divisores de tensão: 1. A soma da queda de tensão é igual à tensão aplicada (VA). 2. A corrente é a mesma em qualquer ponto do circuito. 3. A queda de tensão sobre qualquer resistor em um circuito em série é igual à razão do valor da resistência e da resistência total (RX/RT) vezes a tensão aplicada (VA). Veremos que o princípio dos divisores de tensão é também usado em circuitos série-paralelo. Isso ocorre quando colocamos uma “carga” em um dos resistores do divisor de tensão. Objetivos Neste experimento: Provaremos que múltiplas tensões estão disponíveis com o uso de uma única fonte de alimentação. Estudaremos o efeito de uma carga sobre um circuito divisor de tensão Seremos capazes de relacionar valores medidos a defeitos no circuito Componentes e Instrumentação Fonte de alimentação CC Multímetro Digital Protoboard Resistores: (2)1k, 2,7k, 4,7k, 1M Experimentos Parte 1 – Divisor de Tensão Montagem: Monte o circuito como mostrado na figura. Medidas: a) Medir o valor real das resistências e anotar na tabela abaixo. Considere estes valores em todos os cálculos posteriores. R1 MEDIDO R2 MEDIDO R3 MEDIDO RCARGA 1 MEDIDO b) Medir a queda de tensão sobre cada resistor e anotar na tabela abaixo VR1 VR2 VR3 RCARGA 2 MEDIDO c) Para provar que a soma das três quedas de tensão medidas é igual à tensão aplicada no circuito (VA), some-as para calcular VA. VA d) Usando a Lei de Ohm, prove que a corrente circulando pelo circuito é a mesma em qualquer ponto do circuito. IR1 IR2 IR3 e) Interrompa o circuito e coloque o amperímetro em série com o circuito para medir a corrente. I Parte 2 – Divisor de Tensão com Carga Montagem: No circuito anterior (Parte 1), adicione uma carga (resistor) de 1k em paralelo com R3. Medidas: a) Recalcule os valores para este novo circuito e preencha a tabela a seguir. b) Meça os mesmos valores no circuito e preencha a tabela. Calculado ITOTAL RTOTAL VR1 VR2 VR3 IR1 IR2 IR3 VR CARGA IR CARGA Medido Parte 3 – Divisor de Tensão com “Falha” a) Se um dos resistores do circuito falhar, as quedas de tensão no circuito serão alteradas. Isso pode ser facilmente simulado simplesmente trocando um resistor por outro de resistência muito maior (resistor aberto). b) Com a fonte de tensão desligada, substitua no circuito original (Parte 1), o resistor R3 por um resistor de 1M. c) Medir a queda de tensão sobre cada resistor e anotar na tabela abaixo VR1 VR2 VR3 d) Apesar das medidas da tabela acima serem bastante diferentes das medidas anteriormente, a soma ainda deve ser igual à tensão aplicada no circuito (VA). Some-as para calcular VA. VA Parte 4 – Divisor de Tensão com “Falha na Carga” a) Considerando o circuito com uma carga (resistor) de 1k em paralelo com R3, assumimos que o resistor de carga falha (ou abre). Logo, a associação em paralelo de R3 (1k) e RCARGA é diferente de antes. b) Com a fonte de tensão desligada, coloque um resistor de 1Mem paralelo com R3 (Parte 1). c) Calcular a queda de tensão sobre cada resistor e anotar na tabela abaixo RTOTAL Calculado VR3 =VCARGA Calculado ITOTAL Calculado VR1 Calculado VR2 Calculado d) Com a fonte de tensão ligada ao circuito, meça com o multímetro as quedas de tensão sobre os resistores. VR1 VR2 VR3
