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CONCEITOS FUNDAMENTAIS DE CIRCUITOS ELÉTRICOSASSOCIAÇÃO DE RESISTÊNCIAS
Equipa 1MIEEC09_3
Álvaro Silva [email protected] João Oliveira [email protected]
Eduardo Fonseca [email protected] Pedro Monteiro [email protected]
Gonçalo Martins [email protected]
OBJETIVOS DA ATIVIDADE
• Consolidar conhecimentos sobre circuitos elétricos;
• Ganhar familiaridade com o uso do multímetro e outros aparelhos e
componentes dum laboratório de eletricidade;
• Comprovar as leis básicas dos circuitos elétricos e observar os seus efeitos.
LEIS E FÓRMULAS DE CÁLCULO ABORDADAS NESTAS EXPERIÊNCIAS
• 𝑈 = 𝑅. 𝐼 𝑅 =𝑈
𝐼𝐼 =
𝑈
𝑅
U: Tensão
R: Resistência
I: Intensidade de corrente
• 𝑅𝑇 = 𝑅1 + 𝑅2 +𝑅3+…
RT = Resistência total de uma associação série
• 1
𝑅𝑇=
1
𝑅1+
1
𝑅2+
1
𝑅3
RT = Resistência total de uma associação série
LEIS E FÓRMULAS DE CÁLCULO ABORDADAS NESTAS EXPERIÊNCIAS CONTINUAÇÃO
• 𝑈𝑇 = 𝑈1 + 𝑈2 +𝑈3+…
U: Tensão total aplicada num circuito série
• 𝑈𝑇 = 𝑈1 = 𝑈2 = 𝑈3 =…
U: Tensão total aplicada num circuito paralelo
• 𝑓 =1
𝑇𝑇 =
1
𝑓
f: Frequência
T: Período
1. Ajustou-se o sinal da fonte de alimentação para 5V;
2. Ligou-se a lâmpada utilizando uma placa de ensaio para fazer as ligações;
3. Utilizando o multímetro mediu-se a tensão aos terminais da lâmpada e a resistência da mesma (com o
circuito desligado);
4. Utilizando o telemóvel, mediu-se a luminosidade (em lúmenes).
Procedimentos:
EXPERIÊNCIA Nº 1
EXPERIÊNCIA Nº 1
Esquema elétrico:
Valores medidos:
• R = 11,15 Ω
• V = 5,048 V
• Intensidade Luminosa: 661,00 lx
EXPERIÊNCIA Nº 1
1. Colocaram-se duas fontes DC em série;
2. Ajustaram-se as duas fontes de tensão reguláveis uma para 2V e outra para 3V;
3. Efetuou-se a montagem segundo a figura abaixo representada;
4. Utilizando o multímetro mediu-se a tensão aos terminais de cada fonte e da ligação série das fontes;
5. Recorrendo a um telemóvel mediu-se a luminosidade.
Procedimentos:
EXPERIÊNCIA Nº 2
EXPERIÊNCIA Nº 2
Esquema elétrico:
Valores medidos:
• RL = 11,45 Ω
• VL = 4,930 V
• Intensidade Luminosa: 648,00 lx
• VA = 1,968 V
• VB = 3,001 V
EXPERIÊNCIA Nº 2
1. Montaram-se duas lâmpadas em série ligadas a uma só fonte DC ajustada para os 5V;
2. Mediram-se as resistências de cada lâmpada individualmente e da ligação série das lâmpadas;
3. Mediu-se a tensão aos terminais de cada lâmpada e da ligação série; c. Luminosidade de cada lâmpada;
4. Utilizando um telemóvel, efetuou-se a medição da luminosidade.
Procedimentos:
EXPERIÊNCIA Nº 3
EXPERIÊNCIA Nº 3
Esquema elétrico:
Valores medidos:
• V1 = 5,060 V
• VA = 2,416 V
• VB = 2,644 V
• RT = 22,65 Ω
• RA = 11,24 Ω
• RB = 12,20 Ω
• Intensidade Luminosa A: 100,70 lx
• Intensidade Luminosa B: 102,90 lx
EXPERIÊNCIA Nº 3
1. Ligaram-se três lâmpadas em paralelo;
2. Mediu-se a resistência: de cada lâmpada individualmente e da montagem em paralelo de lâmpadas;
3. Alimentou-se o circuito com uma fonte de alimentação ajustada para os 5V;
4. Mediu-se a queda de tensão em cada lâmpada individualmente e na montagem em paralelo de
lâmpadas;
5. Efetuou-se a medição da luminosidade de cada lâmpada, utilizando o telemóvel.
Procedimentos:
EXPERIÊNCIA Nº 4
EXPERIÊNCIA Nº 4
Esquema elétrico:
Valores medidos:
• V1 = 5,036 V • RT = 4,24 Ω
• RA = 12,77 Ω
• RB = 10,89 Ω
• RC = 10,23 Ω
• Intensidade Luminosa L1: 429,00 lx
• Intensidade Luminosa L2: 504,50 lx
• Intensidade Luminosa L3: 544,00 lx
EXPERIÊNCIA Nº 4
1. Colocaram-se duas lâmpadas em paralelo ligadas a outra lâmpada em série com as anteriores;
2. Mediu-se a resistência: de cada lâmpada individualmente e da montagem em paralelo de lâmpadas;
3. Alimentou-se o circuito com 5V DC;
4. Mediu-se queda de tensão no paralelo de lâmpadas e na lâmpada que se encontra em série com as últimas;
5. Efetuou-se a medição da luminosidade de cada lâmpada, utilizando o telemóvel.
Procedimentos:
EXPERIÊNCIA Nº 5
EXPERIÊNCIA Nº 5
Esquema elétrico:
Valores medidos:
• V1 = 1,151 V
• V2 = 5,068 V
• VA = 3,946 V
• RA = 13,08 Ω
• RB = 13,61 Ω
• RC = 12,30 Ω
• R1 = 5,68 Ω
• R2 = 16,75 Ω
• Intensidade Luminosa A: 418,00 lx
• Intensidade Luminosa B: 12,00 lx
• Intensidade Luminosa C: 26,00 lx
EXPERIÊNCIA Nº 5
Esquema de Montagem e Análise Teórica
Paralelo de Lâmpadas:
𝑉 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒1
𝑅𝑷=
1
𝑅1+1
𝑅2
Série de Lâmpadas:
𝑉𝑇 = 𝑉𝑷 + 𝑉3
𝑅𝑇 = 𝑅𝑷 + 𝑅3P
SP S
Montagem em Laboratório
Nota: ≈-implica um erro inferior a 12 %
Resistência:1
5,68𝑷≈
1
13.61+
1
12.30
16,75𝑇 ≈ 5,68𝑷 + 13,08
Tensão:5.01𝑇 ≈ 1.15𝑷 + 3.95
Análise de Resultados
1. Ligou-se uma lâmpada a una fonte de sinal sinusoidal;
2. Ligou-se a fonte e ajustou-se a mesma para gerar uma onda sinusoidal com valor médio zero;
3. Começou-se a aumentar sucessivamente a frequência da onda desde 0 Hz até cerca de 1Hz;
4. Alterou-se o valor médio da onda, adicionando-lhe um sinal DC.
Procedimentos:
EXPERIÊNCIA Nº 6
Esquema elétrico: Dados registados:
• Frequência: 1 Hz
EXPERIÊNCIA Nº 6
CONCLUSÕES
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICASGieck, K. 1996. Manual de Fórmulas Técnicas. Hemus Editora Limitada.
Villate, Jaime E. 20 de março de 2013. Eletricidade e Magnetismo. 221 págs, Porto editora.
Maciel, Noémi. Villate, Jaime. Azevedo, Carlos. Barbosa, Maciel. 2015. Eu E A Física 12. Porto Editora.
Kitor, Glauber. “Corrente contínua”. Acedido a 9 de outubro de 2016. http://www.infoescola.com/fisica/corrente-continua/
Alves, Mario. 1999. ABC dos Circuitos elétricos em corrente alternada, Instituto Politécnico do Porto, Departamento de Engenharia Eletrotécnica. Site acedido a 9 de Outubro de 2016. http://ave.dee.isep.ipp.pt/~mjf/PubDid/ABC_CECA.PDF
Fidalgo, Nuno. Leite, Hélder. 2016. CONCEITOS FUNDAMENTAIS DE CIRCUITOS ELÉTRICOS ASSOCIAÇÃO DE RESISTÊNCIAS, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Departamento de Engenharia Eletrotécnica.