Relatorio de experiencia laboratorial_LEI-PL fisíca.doc - Lig@

UNIVERSIDADE EDUARDO MONDLANE
FACULDADE DE ENGENHARIA
Departamento de Engenharia Eletrotécnica
Curso de Engenharia Informática
Cadeira de Física I
Tema: Relatório de experiencia laboratorial
Discentes:
Gatsi, Norberto Bonifácio
Docente:
Dombo, Constantino
Relatório de experiencia laboratorial 1
Índice
1.
Introdução ............................................................................................................................. 3
2.
Desenvolvimento................................................................................................................... 4
2.1 Objetivos ............................................................................................................................. 4
2.2 Resumo da teoria ................................................................................................................. 4
2.3 Pré-requisitos de medição de leituras .................................................................................. 5
2.4 Material utilizado ................................................................................................................ 6
2.5 Procedimento experimental ................................................................................................. 7
2.5.1 Experiência 1 ................................................................................................................ 7
2.5.2 Experiência 2 ................................................................................................................ 9
2.5.3
Experiência 3 ...................................................................................................... 10
2.5.4 Experiência 4 .............................................................................................................. 10
2.6 Processamento de dados .................................................................................................... 11
2.6.1 Experiência 2 ............................................................................................................. 11
2.6.2 Experiência 3 .............................................................................................................. 11
2.6.3 Experiência 4 .............................................................................................................. 11
3.
Conclusão ............................................................................................................................ 13
4.
Bibliografia ......................................................................................................................... 14
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Física I. Gatsi, Norberto Bonifácio. Curso de Engenharia Informática-1º Semestre-2012
Relatório de experiencia laboratorial 1
1. Introdução
O presente trabalho destina-se ao estudo dos resistores elétricos, o contacto com
os aparelhos utilizados num circuito e confirmação das leis de ohm e kirchoff. Aqui
também se encontram os dados obtidos a partir de circuitos elétricos usados para
produzir a diferença de potencial (ddp) e a corrente elétrica. Os experimentos foram
realizados no Laboratório de Física da Universidade Eduardo Mondlane.
O resistor é um dispositivo cujas principais funções são: dificultar a passagem da
corrente elétrica e transformar energia elétrica em energia térmica por Efeito Joule.
Alguns exemplos de resistores utilizados no nosso cotidiano são: o filamento de uma
lâmpada incandescente, o aquecedor de um chuveiro elétrico, os filamentos que são
aquecidos em uma estufa, entre outros.
Em circuitos elétricos teóricos costuma-se considerar toda a resistência encontrada
proveniente de resistores, ou seja, são consideradas as ligações entre eles como
condutores ideais (que não apresentam resistência), e utilizam-se as representações:
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Física I. Gatsi, Norberto Bonifácio. Curso de Engenharia Informática-1º Semestre-2012
Relatório de experiencia laboratorial 1
2. Desenvolvimento
2.1 Objetivos
 Familiarização com aparelhos, ou instrumentos de medidas, utilizados no
Laboratório de Física;
 Verificar experimentalmente a lei de ohm;
 Verificar experimentalmente a lei de Kirchoff.
2.2 Resumo da teoria
O voltímetro é um aparelho que realiza medições de tensão elétrica em um
circuito e exibe essas medições, geralmente, por meio de um ponteiro móvel ou um
mostrador digital, de cristal líquido (LCD) por exemplo. A unidade apresentada
geralmente é o volt.
Muitos voltímetros, na verdade, não são nada mais do que amperímetro com
alta resistência interna. O projeto dos voltímetros é tal que, com sua alta resistência
interna, introduzam o mínimo de alterações no circuito que está sendo monitorado.
Assim como um amperímetro indica a corrente que passa por ele, um voltímetro
indica a tensão entre seus terminais.
Como a corrente elétrica passa através dos condutores e dispositivos ligados a
eles, para aferir a corrente que passa por alguma região de algum circuito, deve-se
colocar o amperímetro em série com esta, sendo necessário abrir o circuito no local
da medida. Por isso, para as medições serem precisas, é esperado que o amperímetro
tenha uma resistência muito pequena comparada às do circuito.
Amperímetros podem medir correntes contínuas ou alternadas. Dependendo
da qualidade do aparelho, pode possuir várias escalas que permitem seu ajuste para
medidas com a máxima precisão possível.
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Física I. Gatsi, Norberto Bonifácio. Curso de Engenharia Informática-1º Semestre-2012
Relatório de experiencia laboratorial 1
O multímetro é um instrumento de medida que como o próprio nome sugere,
possibilita medir várias grandezas elétricas. Com efeito, ele possibilita medidas
rápidas de tensão, corrente, resistências e, eventualmente, de outras grandezas como
indutância, capacitância, etc.
As características elétricas importantes de um multímetro são: sensibilidade,
precisão e alcance.
O reóstato é um dispositivo utilizado para variar a resistência de um circuito e,
assim, aumenta-se ou diminui-se, conforme o desejado, a intensidade da corrente
neste circuito. Por definição, reóstatos são dispositivos tais que podemos variar a sua
forma ou as suas dimensões, de modo a obter uma resistência variável.
2.3 Pré-requisitos de medição de leituras
1. Nunca se deve iniciar a leitura sem verificar se o ponteiro está sobre o zero da
escala, quando não passa corrente.
2. Se tiver que medir resistências que fazem parte de um circuito, é necessário
antes, desligar o circuito.
3. Se pretender medir uma resistência inserido num circuito é necessário verificar
se estão ligados em paralelo com outras resistências, se for o caso, será
necessário desligar do circuito a resistência.
4. Quando se pretender medir resistências de elevado valor não se deve tocar as
mãos nos terminais do componente, já que colocaremos a resistência elétrica
própria do nosso corpo em paralelo com a resistência que se está a medir o que
falseará o resultado da medição.
5. Uma vez que o ohmímetro tem uma fonte de tensão incorporada, cada vez que
se efetuar uma medição ou verificação deverá averiguar-se se esta tensão não
danificará o componente que se está a testar.
6. Quando se efetuam medições em C.C deve-se respeitar a polaridade dos
aparelhos de medida, isto é, os seus terminais (+) e (-) devem ser
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Relatório de experiencia laboratorial 1
convenientemente ligados, caso contrário o ponteiro desloca-se para fora da
escala.
7. Os ohmímetros e multímetros de pilhas devem ser sempre desligados após a sua
utilização para se evitar o desgaste prematuro das pilhas.
2.4 Material utilizado
Amperímetros
analógico
Voltímetro analógico
Multímetro
Reóstato
Digital
Resistências
Fonte de alimentação
Cabos de ligação
Lâmpada
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Relatório de experiencia laboratorial 1
2.5 Procedimento experimental
2.5.1 Experiência 1
1. Montamos o circuito elétrico simples que contem uma resistência, um
interruptor e uma fonte de alimentação contínua, seguindo o esquema.
+
G
R 33Ω
-
Passos
i.
Com as matérias disponíveis, verificamos o funcionamento da fonte, se
recebia a corrente suficiente;
ii.
Conectamos o interruptor com cabo de ligação a fonte pelo lado
negativo da fonte;
iii.
Conectamos a resistência com cabo de ligação no interruptor pelo lado
negativo;
iv.
Conectamos a resistência com cabos de ligação na fonte pelo lado
positivo.
Imagem
ilustrada da
experiencia
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Relatório de experiencia laboratorial 1
2. Com o primeiro circuito que foi montando, procedeu-se a montagem do
segundo circuito com base no anterior, segundo o esquema.
+
-
A
+
+
R 33Ω
G
V
-
Passos
v.
Interrompemos do lado da conexão de ligação do cabo da resistência
com a fonte, e ligou se um amperímetro;
vi.
Conectou se o amperímetro com a fonte com os cabos de conexão do
lado positivo, e do lado negativo conectou-se com a resistência;
vii.
O voltímetro conectou-se a resistência com o cabo do lado positivo, e o
cabo do lado negativo ligou-se ao interruptor.
viii.
Ligou-se a fonte para verificar a tensão e medir o comportamento da
intensidade em relação a tensão e preencher o seguinte quadro.
U(V)
I(A)
U1
I1
Até
Até
U10
U10
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Relatório de experiencia laboratorial 1
2.5.2 Experiência 2
3. Intercalou-se mais uma resistência e obteve-se o seguinte circuito,
segundo o esquema seguinte.
+
A
-
A
C
R1
33Ω
+
G
R2
-
56,5Ω
D
+
Passos
i.
Variou-se a tensão e foi-se medindo o comportamento da tensão
nos pontos CD, para de seguida ilustrar no seguinte quadro
abaixo.
Vcd
V1
V2
I
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Relatório de experiencia laboratorial 1
2.5.3
Experiência 3
4. Juntou-se um novo circuito usando um amperímetro, um reóstato e um
amperímetro, como ilustra a figura.
-
A
+
+
V
G
-
Definiu-se um valor constante do reóstato de 30,4 Ω
2.5.4 Experiência 4
Por último substitui-se o reóstato por uma lâmpada de 12v e 6. Como
ilustra o esquema.
+
A
+
+
G
V
X
-
Passos
i.
Onde estava conectado o reóstato, substitui-se por uma lâmpada.
ii.
Variou-se a tensão na fonte por dez vezes seguidas para medir a
tensão no voltímetro e a intensidade no amperímetro, registrando no
quadro.
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Relatório de experiencia laboratorial 1
2.6 Processamento de dados
2.6.1 Experiência 2
VCD
2.6.2
VCE
VED
I(A)
4.2
2.9
1.3
0.1
2.0
13.8
5.8
1
Experiência 3
Tabela de valores de leitura
U(V)
2
3
4.2
4.5
5
6
6.5
6.9
7.1
11
I(A)
0.13
0.27
0.36
0.45
0.50
0.57
0.70
0.63
0.66
0.73
2.6.3 Experiência 4
Tabela de valores de leitura
U(V)
1
1.4
2
2.2
3.5
3.9
5
5.7
6
7.2
I(A)
0.2
0.28
0.59
0.65
0.75
0.9
1
1.7
2.8
3.7
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Relatório de experiencia laboratorial 1
Gráfico de representação
Experiência 3
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0
2
4
6
8
10
12
Experiência 4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0
5
10
15
20
25
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Relatório de experiencia laboratorial 1
3. Conclusão
A realização da experiencia pratica serviu para ter contacto especifico
com alguns dos instrumentos mencionados nas aulas teóricas. Não só, o contacto
visual, mas a realização dos testes com os instrumentos serviu para por em
prática, e observar na realidade como podemos montar um circuito simples, que
faz parte da matéria dada nas aulas teóricas.
Na realização de experiências há sempre que se considerar as falhas ou
os erros que são cometidos, não é possível que na realização de experiências não
haja erros. Mas de acordo com os resultados experimentais, nota-se que
obtiveram-se resultados positivos em relação aos objetivos desta experiência
vendo pela margem de erros.
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Relatório de experiencia laboratorial 1
4. Bibliografia
efeitojoule. http://www.efeitojoule.com/2008/05/vestibular-faculdadesresistor.html (acedido em 24 de Maio de 2012).
http://www.fisica.ufs.br/Fisica/apostilas/fisicab/ApostilaLABFIS_B_Cap2_Multi
metro.pdf (acedido em 26 de Maio de 2012).
http://pt.wikipedia.org/wiki/Volt%C3%ADmetro (acedido em 26 de Maio de 2012).
HALLIDAY, David, Resnik Robert, Krane, Denneth S. Física. Vol. 3. Rio de
Janeiro: LTC, 2009.
“interhelp.” http://www.interhelp.com.br/resistores.htm (acedido em 24 de
Maio de 2012).
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