Prática 1 e 2 de eletricidade

Experiência 01: Circuito Elétrico Simples
Objetivos
Conhecer um circuito elétrico simples;
Conhecer a matriz de pontos.
Material Usado
1 Multímetro digital
1 Matriz de pontos
1 Bateria de 9 V
1 Lâmpada de 12 V
Fios para conexão


Introdução Teórica
Todo circuito elétrico deve ter no mínimo um gerador que forneça a energia
elétrica e um receptor que consuma essa energia elétrica. A Figura 1
mostra um exemplo de circuito conhecido por voce, que tem
um
gerador (bateria) conectado a um receptor (lâmpada), um fornece energia
elétrica e outro consome. Na pratica existe um terceiro elemento,a chave, que
serve de controle (liga/desliga) do fluxo de energia.
(a)
(b)
Figura 1 - Circuito elétrico simples ( a ) sem interruptor ( b ) com interruptor
Desenhar um circuito como indicado na Figura 1 é muito difícil, então ao
invés de desenhar a bateria é mais fácil desenhar o seu símbolo, o
mesmo valendo para a lâmpada e interruptor. A Figura 2 é o esquemático do
circuito da Figura 1, sendo muito mais fácil de representar.
( a )
)
( b )
(
e
( d
)
Figura 2 - ( a ) esquemático de um circuito simples ( b ) com interruptor ligado ( c ) com
interruptor desligado ( d ) animação
A Matriz de Pontos
Para montar circuitos sem necessidade de usar solda usamos um
dispositivo chamado de Matriz de Pontos mais conhecida como Protoboard
(que é marca registrada). A matriz de pontos (MP) é um arranjo de pontos
interligados (por baixo) que permite montar circuitos sem que seja necessário
soldar as partes envolvidas. A Figura 3 mostra o aspecto de uma MP genérica
e que consiste de linhas horizontais e verticais. Em outra aula será feita uma
experiencia especifica com a matriz de pontos. Existe diversos tipos de
fabricantes com diferentes tipos de formatos.
Figura 3 - Matriz de pontos genérica
As linhas conectadas na horizontal (barramento horizontal) costumam ser
usadas para conexão da alimentação pólo positivo na parte superior e pólo
negativo na parte inferior como indicado na Figura 4, as linhas verticais são
usadas para colocar os terminais dos componentes interligando-os sem
necessidade de solda-los.
Figura 4 - Matriz de pontos genérica alimentada com uma tensão de 9 V
Observar que os dois barramentos horizontais da parte superior não estão
conectados entre si, podendo serem usados como pontos para outra
alimentação. Os pontos na vertical do mesmo lado estão conectados, mas
não existe conexão entre duas linhas verticais. A separação entre as linhas
verticais é usada para inserir circuito integrado (C.I). A Figura 5 mostra um
circuito integrado na MP alimentado por uma bateria de 5 V e outros
componentes eletrônico que você também ainda não conhece.
Figura 5 - Componentes ligados na MP - CI alimentado por 5 V
Atenção!!! Ao iniciar a montagem de um experimento se certifique de ter todo o
material.
Procedimento Experimental
1. Podemos neste ponto começar a montar o nosso circuito elétrico simples.
Como é um circuito muito simples a alimentação pode ser diretamente na
lâmpada. Se houver mais de uma lâmpada ou dispositivo a ser alimentado, a
bateria deve alimentar os barramentos horizontais como na Figura 4. Como a
lâmpada não tem polaridade pode ser ligada em qualquer pólo da bateria. A
lâmpada é de 12 V e a bateria é de 9 V, não tem problema a lâmpada acende
com menor intensidade, o que não pode é ser o contrario.
Figura 6 - Lâmpada ligada diretamente na bateria - dispositivos fora de escala
2.Coloque uma chave entre a lâmpada e a bateria e verifique o funcionamento
(liga/desliga) conforme na Figura 7.
(
)
(
b
a
)
Figura 7: Lâmpada ligada na bateria através de uma chave ( a ) ligada (b ) desligada dispositivos fora de escala
8. Agora que você sabe o que é um circuito elétrico escreva as suas
conclusões.
Experiência 02: Usando o multímetro para medir tensão
Objetivos
 Conhecer um multimetro digital.
 Aprender a medir tensão elétrica usando um multímetro digital.
Material Usado
4 Pilhas de 1,5 V
1 Bateria de 9 V
1 Multímetro digital
Introdução Teórica
Sabemos que a toda grandezas físicas (comprimento, massa, temperatura,
pressão, etc) existe um instrumento (régua, balança, termômetro, manômetro,
etc) correspondente capaz de medir a quantidade dessa grandeza. Em
eletricidade existem varias grandezas físicas, tais como tensão,corrente,
resistência, potencia, os instrumentos que medem essas grandezas são
respectivamente voltímetro, amperímetro, ohmimetro, wattímetro. Esses
instrumentos podem ser encontrados isoladamente ou juntos em um mesmo
instrumento chamado de Multímetro.
Um multímetro é um instrumento capaz de medir tensão, corrente e
resistência. Os digitais indicam os resultados em um display. Os analógicos
dão a indicação através de um ponteiro que se desloca ao longo de uma
escala. Os instrumentos digitais costumam ter maior precisão.
As ilustrações a seguir mostram os dois tipos de instrumentos. Observar que
dependendo do multímetro os bornes de tensão e corrente podem ser os
mesmos, sendo a seleção da grandeza feita na chave de seleção.
(
a
(
)
c
(
)
(
b
d
)
)
Figura 1 - Exemplos de multimetros ( a ) e ( b ) digital ( c ) e ( d )analógico
A Figura 2 mostra fotos de um multímetro digital com um custo beneficio muito
bom.
(a
)
(b)
Figura 2 - Multímetro digital ( a ) foto por inteiro ( b ) detalhe do multímetro digital
Nos nossos experimentos usaremos
o desenho da
Figura
3 para representar o multímetro digital, o qual tem os bornes laterais mas
você pode comprar um multímetro diferente mas que conceitualmente é igual.
Figura 3 - Desenho do multímetro digitais usado neste curso
Medida de Tensão
Já vimos o que é tensão, para medir uma tensão deve ser usado um
instrumento chamado de voltímetro, que pode ser analógico ou digital. Uma
tensão é sempre aplicada entre dois pontos, muitas vezes chamados de nós,
portanto o voltímetro deve ser colocado entre esses pontos. Como a
tensão pode ser alternada (AC ou CA) ou continua (DC ou CC) é necessário
escolher qual o tipo de tensão em seguida a escala.
Para medir a tensão em uma pilha de 1,5 V devemos escolher
primeiramente a função DCV (tensão continua) no multímetro e ao mesmo
tempo selecionar uma escala adequada (no caso de multímetro com
Autorange você não precisa escolher a escala), isto é, vamos medir uma
tensão que sabemos é da ordem de 1,5 V então a escala mais adequada é
2000 m (2 V). Se estivéssemos medindo uma tensão da ordem de 5 V
deveríamos escolher a escala DCV 20.
Procedimento Experimental
1. Escolha qualquer uma das 4 pilhas e meça a tensão entre o pólo positivo
(cabo vermelho colocado em V.mA ) e o negativo (cabo preto colocado em
Com ) exatamente como na Figura 4. Anote o seu valor.
Pilha 1=________
( a)
( b
)
Figura 4 - Medindo a tensão de uma pilha ( a ) foto ( b ) desenho
2.
Repita o procedimento para as outras 3 pilhas e bateria.
Pilha 2=________ Pilha 3=________Pilha 4=________ Bateria=________
3. Inverta os terminais (cabo vermelho no negativo e preto no positivo) e veja
o que acontece com a medida.
Medida=_________
Figura 5 - Medindo a tensão
desenho
(a)
(b)
de uma pilha com polaridade invertida ( a ) foto ( b )
4. Use a menor escala de tensão (200 mV) para a medir a tensão da
pilha. Como é a indicação?
(a)
Figura 6 - Medindo a tensão
desenho
(b)
de uma pilha com uma escala inadequada ( a ) foto ( b )
5. Voce acabou de usar um multimetro para medir tensão CC.
6. Escreva as suas conclusões.