PRÁTICA 1: RESISTORES E OHMÍMETRO

NOME MATRÍCULACURSO TURMA

PROFESSOR DATA

1.1 OBJETIVOS

- Identificar resistores;- Determinar o valor da resistência pelo código de cores;- Utilizar o Ohmímetro Digital para medir resistências;- Identificar associação de resistores em série, em paralelo e mista;- Determinar o valor da resistência equivalente de uma associação;- Verificar o funcionamento de um potenciômetro.

1.2 MATERIAL

- Resistores (placa com 7 resistores);- Resistores em base de madeira (3 de 1 kΩ e 2 de 3,3 kΩ)- Potenciômetro de 10 kΩ;- Lupa;- Tabela com código de cores;- Cabos (dois médios e quatro pequenos);- Garras jacaré (duas);- Multímetro digital.

1.3 FUNDAMENTOS

Nesta prática estudaremos como identificar o valor nominal de uma resistência pelo código de cores, aprenderemos como medir resistência utilizando um multímetro digital, associaremos resistores, mediremos a resistência equivalente e finalmente verificaremos como funciona um potenciômetro.

CÓDIGO DE CORES

Os resistores comerciais, popularmente chamados de resistências, trazem o valor de sua resistência codificado em faixas coloridas e dispostas como mostra a Figura 1.1.

Figura 1.1. Um resistor (resistência) comercial.

Estas faixas representam, de acordo com sua cor e sua posição, o valor da resistência indicado pelo fabricante, conhecido como valor nominal. A Tabela 1.1 apresenta o valor numérico atribuído a cada cor. As faixas coloridas devem ser lidas da extremidade para o centro

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do resistor como indicado na Figura 1.2. Em geral os resistores apresentam 4 ou 5 faixas coloridas.

Figura 1.2. Ordem de leitura e significado de cada faixa para resistores comuns (quatro faixas) e para resistores de precisão: 1% e 2% (cinco faixas).

Existem também resistores com seis faixas que são lidas como os que tem cinco faixas, sendo a sexta faixa indicativa do coeficiente de temperatura O coeficiente de temperatura representa a variação da resistência em partes por milhão por grau Celcius.

Os resistores comerciais não são fabricados com qualquer valor de resistência. Os resistores com 10% de tolerância só são fabricados com valores iguais ou múltiplos de 10 da série abaixo:

1,00 1,20 1,50 1,80 2,20 2,70 3,30 3,90 4,70 5,60 6,80 8,20

Os resistores com 5% de tolerância só são fabricados com valores iguais ou múltiplos de 10 da série:

1,00 1,10 1,20 1,30 1,50 1,60 1,80 2,00 2,20 2,40 2,70 3,00 3,30 3,60 3,90 4,30 4,70 5,10 5,60 6,20 6,80 7,50 8,20 9,10

Já para os resistores com 2% de tolerância temos a seguinte série:

1,00 1,05 1,10 1,15 1,21 1,27 1,33 1,40 1,47 1,54 1,62 1,69 1,78 1,87 1,96 2,05 2,15 2,26 2,37 2,49 2,61 2,74 2,87 3,01 3,16 3,32 3,48 3,65 3,83 4,02 4,22 4,42 4,64 4,87 5,11 5,36 5,62 5,90 6,19 6,49 6,81 7,15 7,50 7,87 8,25 8,66 9,09 9,53

Os resistores com 1% de tolerância só são fabricados com valores iguais ou múltiplos de 10 da série:

1,00 1,02 1,05 1,07 1,10 1,13 1,15 1,18 1,21 1,24 1,27 1,30 1,33 1,37 1,40 1,43 1,47 1,50 1,54 1,58 1,62 1,65 1,69 1,74 1,78 1,82 1,87 1,91 1,93 1,96 2,00 2,03 2,05 2,10 2,15 2,21 2,26 2,32 2,37 2,43 2,49 2,55 2,61 2,67 2,74 2,80 2,87 2,94 3,01 3,09 3,16 3,24 3,32 3,40 3,48 3,57 3,65 3,74 3,83 3,92 4,02 4,12 4,22 4,32 4,42 4,53 4,64 4,75 4,87 4,99 5,11 5,23 5,36 5,49 5,62 5,76 5,90 6,04 6,19 6,34 6,49 6,65 6,81 6,98 7,15 7,32 7,50 7,68 7,87 8,06 8,25 8,45 8,66 8,87 9,09 9,31 9,53 9,76

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Uma especificação importante dos resistores é sua potência máxima de dissipação, acima da qual eles podem se danificar. A potência máxima é função do tamanho físico do resistor e é fornecida pelos manuais dos fabricantes. Em geral são fabricados resistores com potências de 1/8W, 1/4W, 1/2W, 1W e 2W. Os resistores que têm potências maiores do que 2W trazem o valor da potência gravado em seu corpo.

Tabela 1.1 Código de Cores.FAIXA COLORIDA DÍGITO MULTIPLICADOR TOLERÂNCIA COEF. DE

TEMP.Preta 0 100

Marron 1 101 1% 100 ppmVermelha 2 102 2% 50 ppmLaranja 3 103 15 ppmAmarela 4 104 25 ppmVerde 5 105 0,5%Azul 6 106 0,25%Violeta 7 107 0,1%Cinza 8 108 0,05%Branca 9 109

Dourada 10-1 5%Prateada 10-2 10%Sem faixa 20%

Exemplo 1:

Figura 1.3. Um resistor comum (com quatro faixas).

- A primeira faixa corresponde ao primeiro dígito do valor nominal: vermelho = 2;- A segunda faixa corresponde ao segundo dígito do valor nominal: violeta = 7;- A terceira faixa corresponde a potência de dez pela qual devemos multiplicar o

número formado com os dois dígitos acima: preto = 0, isto é, multiplicar por 100;- A quarta faixa representa a tolerância no valor da resistência: ouro = 5%.

então, R = 27 com tolerância de 5%.

Exemplo 2:

Figura 1.4. Um resistor de precisão (com cinco faixas) então, R = 105x103 com tolerância de 1%, ou seja, R = 105 k + 1%.

O OHMÍMETRO

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O instrumento usado para medir diretamente resistências é chamado de ohmímetro. Geralmente o ohmímetro vem associado a um voltímetro e a um amperímetro, formando um só instrumento denominado multímetro. Nesta prática usaremos um multímetro digital cujo ohmímetro apresenta escalas que vão de 200 Ω até 200 MΩ, Figura 1.5.

Figura 1.5. Multímetro digital.

A escala de 200 Ω deve ser usada para medir resistências de até 200 . A escala de 2 kΩ deve ser usada para medir resistências entre 200 e 2 k e assim por diante. Quando tentamos medir uma resistência cujo valor é maior do que o limite da escala utilizada o multímetro fornece a seguinte leitura: ( 1 . ); neste caso você deverá mudar para uma escala maior até obter uma leitura adequada. Quando uma resistência pode ser medida em várias escalas, você deverá escolher a menor destas escalas de modo a obter um maior número de algarismos significativos. CUIDADOS AO MEDIR COM O OHMÍMETRO:

a) Conecte a ponta de prova preta ao terminal “COM” (negativo) e a ponta de prova vermelha ao terminal “V/” (positivo). Embora a utilização do ohmímetro seja feita sem distinção de polaridade, é importante que você adquira o hábito de obedecer sempre a esta convenção.

b) Escolha a escala adequada ao valor da resistência a ser medida.c) Certifique-se que o resistor medido não está associado a nenhum outro resistor ou fonte .d) Cuide para que haja um bom contato entre as pontas de prova e os terminais do resistor.e) Durante a medida não toque nas partes metálicas das pontas de prova, pois a resistência do

seu corpo influenciará na medida.

1.4 PRÉ-LABORATÓRIO

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Leia as resistências apresentadas nas Figuras 1.6 e 1.7 e determine seus valores:Figura 1.6:

Resistência 1: ________________________ Resistência 2: _________________________

Figura 1.7:

Resistência 3: ______________________ Resistência 4: ___________________________

1.5 PROCEDIMENTO

PROCEDIMENTO 1: Escalas do Ohmímetro.

Na Figura 1.8 podemos ver em detalhe as escalas do ohmímetro que será usado em nossa prática.

Figura 1.8. Escalas do ohmímetro.

1.1 Anote as escalas do ohmímetro fornecido.

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PROCEDIMENTO 2: Identificação do Valor da Resistência pelo Código de Cores.

2.1Identifique as cores das faixas de cada resistor e anote de acordo com a ordem em que devem ser lidas. 2.2Determine o valor nominal e a tolerância de cada resistor.

Tabela 1.2. Identificação da resistência pelo código de cores.

R Cores Rnominal Tolerância1234567

PROCEDIMENTO 3: Medida da Resistência.

3.1 Anote na Tabela 1.3 os valores nominais das resistências obtidos no Procedimento 1.3.2 Meça com o Ohmímetro Digital os valores das resistências e anote na Tabela 1.3. Anote também a escala utilizada do ohmímetro em cada caso.3.3 Determine o erro percentual da medida em relação ao valor nominal.

Tabela 1.3. Valores medidos de resistência e determinação do erro.

R Rnominal Rmedido Escala Erro (%)1234567

PROCEDIMENTO 4: Associação de Resistores.

Ao associarmos resistores, podemos interliga-los de duas formas principais: em série ou em paralelo.

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Numa associação de resistores em série, Figura 1.9, o terminal de saída do primeiro resistor deve ser ligado ao terminal de entrada do segundo; o terminal de saída do segundo deve ser ligado ao terminal de entrada do terceiro e, assim, sucessivamente.

Figura 1.9. Resistores em série.

A resistência elétrica equivalente de uma associação em série, RE , é igual a soma das resistências elétricas dos resistores associados:

RE = R1 + R2 + R3 + ... (1.1)

Numa associação de resistores em paralelo, os terminais de entrada de todos os resistores devem ser ligados a um mesmo ponto A, e os terminais de saída de todos os resistores devem ser ligados a um mesmo ponto B, como mostra a Figura 1.10.

Figura 1.10. Resistores em paralelo.

O inverso da resistência elétrica equivalente de uma associação em paralelo, RE , é igual a soma dos inversos das resistências elétricas dos resistores associados:

(1.2)

4.1- Identifique os resistores fornecidos (montados em base de madeira) pelo valor nominal e meça com o ohmímetro as resistências correspondentes. Anote os resultados na Tabela 1.4.

Tabela 1.4. Identificação dos resistores fornecidos.

RNOMINAL () RMEDIDO ()

4.2- Associe dois resistores de 1000 em série e meça a resistência equivalente.

4.3- Associe dois resistores de 1000 em paralelo e meça a resistência equivalente.

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4.4- Associe três resistores de 1000 em série e meça a resistência equivalente.

4.5- Associe três resistores de 1000 em paralelo e meça a resistência equivalente.

4.6- Associe os três resistores de 1000 em uma associação mista, conforme a Figura 1.11, e meça a resistência equivalente.

Figura 1.11. Associação mista de resistores.

4.7- Associe os dois resistores de 3300 em série e meça a resistência equivalente.

4.8- Associe os dois resistores de 3300 em paralelo e meça a resistência equivalente.

4.9- Associe um resistor de 1000Ω a um de 3300Ω em série e meça a resistência equivalente.

4.10- Associe um resistor de 1000Ω a um de 3300Ω em paralelo e meça a resistência equivalente.

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PROCEDIMENTO 5: Potenciômetro.

Um potenciômetro consiste basicamente em uma película de carbono, ou um fio que percorrido por um cursor móvel, altera o valor da resistência entre seus terminais. A Figura 1.12 mostra um potenciômetro e sua estrutura interna. Comercialmente, os potenciômetros são especificados pelo valor nominal da resistência máxima, impresso em seu corpo.

5.1 Anote o valor nominal do potenciômetro fornecido. R = _______________

Figura 1.12. Potenciômetro e sua estrutura interna.

5.2 Ajuste a resistência do potenciômetro variando a posição do cursor de modo a obter os valores indicados na Tabela 1.4. Meça a resistência complementar em cada caso e efetue a soma para obter a resistência total.

Tabela 1.4. Medidas das resistências nos terminais de um potenciômetro.Resistência entre os terminais A e B, RAB ()

Resistência entre os terminais B e C, RBC ()

Soma das ResistênciasRAB + RBC ()

1 k7 k

5 k6 k

1.6 QUESTIONÁRIO

1- Um resistor apresenta as seguintes faixas: Branca, Verde, Laranja, Vermelha e Vermelha. Qual o valor nominal da resistência? E qual a tolerância?

2- Quais as cores das faixas indicativas do valor nominal de um resistor de 4,87 kΩ e 2 % de tolerância.

3- Que é tolerância de um resistor?

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4- Um resistor de 8,2 kΩ tem uma tolerância de 5 %. Qual o valor mínimo esperado para o valor da resistência do mesmo? E qual o valor máximo?

5- Dois resistores têm valores 50 Ohms e 100 Ohms respectivamente com tolerâncias de 5%. Quais as tolerâncias de suas montagens em série e em paralelo?

6- Determine teoricamente qual a resistência equivalente à associação em série de n resistores iguais de resistência R e compare a previsão teórica, para os casos em que n = 2; n = 3 e R = 1000 com os resultados experimentais desta prática. Comente os resultados.

7- Determine teoricamente qual a resistência equivalente à associação em paralelo de n resistores iguais de resistência R e compare a previsão teórica para os casos em que n = 2; n = 3 e R = 1000 ; com os resultados experimentais desta prática. Comente os resultados.

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