1 - medição de resistência elétrica

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL-REI MEDIÇÃO DE RESISTÊNCIA ELÉTRICA Bárbara F. Coelho - 0909026-6 Diego E. Santo Furtado 0909040-1 Lucian Villela Correa - 0909019-3 SÃO JOÃO DEL-REI MARÇO DE 2011

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  • UNIVERSIDADE FEDERAL DE SO JOO DEL-REI

    MEDIO DE RESISTNCIA ELTRICA

    Brbara F. Coelho - 0909026-6

    Diego E. Santo Furtado 0909040-1 Lucian Villela Correa - 0909019-3

    SO JOO DEL-REI MARO DE 2011

  • INTRODUO

    A resistncia eltrica um dispositivo que em um circuito eltrico tem a

    funo de oferecer resistncia a passagem de corrente e denominada

    resistor.

    A medida indireta da resistncia pode ser feita a partir de medies de

    corrente e tenso no resistor e usando-se a Lei de Ohm para calcular seu valor.

    Usamos ampermetros e voltmetros, para efetuar medio de corrente e

    tenso, respectivamente.

    O ampermetro, usado para medir corrente, deve ter resistncia interna

    muito baixa, para esta que no traga nenhuma ou quase nenhuma interferncia

    no circuito. Tal equipamento deve ser ligado em srie com o resistor, pois a

    corrente a ser medida deve atravess-lo. J o voltmetro, deve ser conectado

    em paralelo com o resistor. Sendo assim, sua resistncia interna deve ser

    muito alta para que o mnimo de corrente passe por ele, no interferindo assim,

    na medio realizada pelo ampermetro.

    Existem duas maneiras de se montar o circuito eltrico para realizar

    medio indireta de resistncia, a montante (voltmetro conectado em paralelo

    com a fonte, antes do ampermetro) e a jusante (voltmetro conectado em

    paralelo com a resistncia, depois do ampermetro). Um desses dois jeitos

    proporciona uma melhor aproximao do valor real da resistncia, isso porque

    o erro dos clculos pode ser minimizado dependendo da maneira que se monta

    o circuito. A montagem do circuito a montante proporciona um menor erro para

    medio de altos valores de resistncia e o circuito a jusante, por outro lado, d

    uma melhor aproximao para baixos valores de resistncia.

  • OBJETIVOS

    O objetivo de tal experimento realizar a medio indireta de resistncia

    pelo mtodo da queda de tenso.

  • MATERIAL UTILIZADO

    Multmetro calibrado para medio de corrente;

    Multmetro calibrado para medio de tenso;

    Resistor de 128

    Fonte de tenso CC;

  • PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

    Primeiramente montamos o circuito a montante, como mostra a figura 1.

    Figura 1 - Montagem do circuito a montante

    Logo em seguida, aps a verificao do professor, energizamos o

    circuito e fizemos 10 medidas, variando a tenso da fonte de 3 at 30 volts.

    Coletamos ento os valores de tenso e corrente dados pelos

    respectivos multmetros e desenergizamos o circuito. Os resultados medidos

    esto na tabela 1.

    Tabela 1 Valores de tenso e corrente coletados na montagem a montante

    Feito isto, montamos o circuito a jusante como mostra a figura 2 e aps

    a verificao do professor o circuito foi energizado.

    Tenso da fonte (V)

    Tenso medida (V)

    Corrente medida (mA)

    3 2,64 20,45

    6 5,72 44,40

    9 8,72 67,80

    12 11,68 90,70

    15 14,68 114,00

    18 17,75 137,80

    21 20,75 161,20

    24 23,73 184,40

    27 26,71 207,50

    30 29,77 231,20

  • Figura 2 Circuito montado a jusante

    Novamente coletamos os valores de tenso e corrente dados pelos

    respectivos multmetros e desenergizamos o circuito. Os resultados medidos

    esto na tabela 2.

    Tabela 2 Valores de tenso e corrente coletados na montagem a jusante

    Aps este procedimento medimos o valor de Rx com o auxlio do

    multmetro e obtivemos:

    Rxmed= 128

    onde Rxmed o valor medido de Rx

    Tenso da fonte (V)

    Tenso medida (V)

    Corrente medida (mA)

    3 2,61 20,44

    6 5,64 44,40

    9 8,60 67,50

    12 11,57 90,90

    15 14,51 114,00

    18 17,52 137,80

    21 20,48 161,00

    24 23,40 183,90

    27 26,40 207,50

    30 29,27 230,00

  • ANLISE DOS RESULTADOS

    Calculamos tambm os valores de Rx a partir da Lei de Ohm: V= R x I.

    Os valores encontrados esto descritos nas tabelas abaixo.

    Tenso da Fonte (V)

    Tenso medida (V)

    Corrente medida (mA)

    Resistncia

    (3 2,64 20,45 128,09

    6 5,72 44,40 128,82

    9 8,72 67,80 128,61

    12 11,68 90,70 128,77

    15 14,68 114,00 128,77

    18 17,75 137,80 128,81

    21 20,75 161,20 128,72

    24 23,73 184,40 128,69

    27 26,71 207,50 128,72

    30 29,77 231,20 128,76

    Tabela 3 Resistncias calculadas para a montagem a montante

    Tenso da Fonte (V)

    Tenso medida (V)

    Corrente medida (mA)

    Resistncia

    (3 2,61 20,44 127,69

    6 5,64 44,40 127,03

    9 8,60 67,50 127,41

    12 11,57 90,90 127,28

    15 14,51 114,00 127,28

    18 17,52 137,80 127,14

    21 20,48 161,00 127,20

    24 23,40 183,90 127,24

    27 26,40 207,50 127,22

    30 29,27 230,00 127,26

    Tabela 4 Resistncias calculadas para a montagem a jusante

    Com os valores encontrados, calculamos os erros absolutos e mdios da

    medio da resistncia. Sendo que:

    Erro absoluto = IRx RxmedI

    Erro mdio = Mdia aritmtica do erro absoluto

    Os resultados esto nas tabelas seguintes.

  • A Montante A Jusante

    Rx () Erro absoluto Rx () Erro absoluto

    128,09 0,09 127,69 0,31

    128,82 0,82 127,03 0,97

    128,61 0,61 127,41 0,59

    128,77 0,77 127,28 0,72

    128,77 0,77 127,28 0,72

    128,81 0,81 127,14 0,86

    128,72 0,72 127,20 0,80

    128,69 0,69 127,24 0,76

    128,72 0,72 127,22 0,78

    128,76 0,76 127,26 0,74

    Tabela 5 Erro absoluto de cada montagem

    A Montante A Jusante

    0,750 0,725

    Tabela 6 Erro mdio de cada montagem

    Utilizando o auxlio de um recurso grfico do Excel, fizemos o ajuste da

    curva I x V e encontramos a funo que melhor representa nosso sistema,

    tanto na montagem a montante como na montagem a jusante.

    Grfico 1 Curva I x V da montagem a montante

    Equao da reta y = 128,72x + 0,0037

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

    Tenso (V)

    Corrente (I)

    Curva I x V

  • Grfico 2 Curva I x V da montagem a jusante

    Analisando as funes encontradas percebemos que a inclinao de

    ambas as retas representa o valor de Rx para cada montagem.

    Equao da reta y = 127,11x + 0,0732

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

    Tenso (V)

    Corrente ( I)

    Curva I x V

  • CONCLUSO

    Com este experimento, verificamos que os valores de Rx obtidos para

    cada montagem esto prximos do valor de Rx medido.

    Analisando os erros mdios dos valores da resistncia em cada

    montagem percebemos que a montagem a jusante d uma melhor

    aproximao do resultado medido. Isso acontece pois o resistor usado possui

    resistncia relativamente baixa.

    Uma porcentagem do erro se deve tambm a outros fatores que

    influenciam no processo de medio, como impercia do experimentador,

    instrumento mal calibrado, entre outros.

    BIBLIOGRAFIA

    www.joinville.ifsc.edu.br/.../Medio%20de%20Grandezas%20Eltricas.pdf

  • UNIVERSIDADE FEDERAL DE SO JOO DEL-REI

    MEDIO DE RESISTNCIA ELTRICA

    Brbara F. Coelho - 0909026-6

    Diego E. Santo Furtado 0909040-1 Lucian Villela Correa - 0909019-3

    SO JOO DEL-REI MARO DE 2011

  • INTRODUO

    O miliohmmetro permite a medio de resistncias extremamente

    baixas, sem interferncia da resistncia da ponta de prova, pois utiliza sistema

    de medio tipo ponte de Kelvin a 4 fios.

    Este equipamento comumente utilizado para medio de enrolamentos

    de motores, ligaes de sistema de aterramento, pra raios, circuitos

    impressos e conectores, transformadores e medio de resistncia de contato

    eltrico.

  • OBJETIVOS

    Este experimento tem por objetivo realizar medio direta de resistncia

    por meio de ponte de Kelvin ou miliohmmetro e tambm calcular o

    comprimento de um fio condutor a partir da resistncia de seu material

    constituinte.

  • MATERIAL UTILIZADO

    Dois fios condutores;

    Miliohmmetro;

  • PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

    Primeiramente medimos os comprimentos dos cabos (fios condutores)

    1 e 2 e logo em seguida suas respectivas resistncias com o auxlio de um

    miliohmmetro.

    A rea da seco transversal e o comprimento dos cabos foram

    previamente dados pelo professor. Os resultados esto descritos na tabela

    abaixo:

    Comprimento rea da seco transversal A Resistncia R Cabo 1 24,4 cm 1,5 mm2 1,65 m

    Cabo 2 31,0 cm 1,5 mm2 2,25 m

    Tabela 1 Dados dos fios condutores

  • ANLISE DOS RESULTADOS

    Com os valores obtidos no experimento calculamos a resistividade () do

    cabo 1 a partir da equao abaixo:

    Encontramos:

    [m]

    Usamos o valor da resistividade do cabo 1 e calculamos o comprimento

    do cabo 2 que do mesmo material.

    O valor encontrado foi:

    [cm]

  • CONCLUSO

    A partir desse experimento e de seus resultados, percebemos que ao

    fazer o clculo da resistividade do cabo 1 e aplicar o valor encontrado no

    clculo do comprimento do cabo 2, houve uma discrepncia considervel entre

    os valores calculado e medido. Isso pode ter acontecido devido a algum erro

    prtico na medio da resistncia, do comprimento dos cabos ou da rea da

    seco transversal dos mesmos.