medidas 2011

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Material de consulta para medidas elétricas

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  • 1. Disciplina: Eletricidade Professores Thiago Brito e Rejane Gadelha2011Verso 02ndice:Corrente Eltrica 2Tenso Eltrica 4Resistncia 6Lei de Ohm8Circuito Eltrico 10Arquitetura 12

2. Aparelhos de medidas eltricasOs aparelhos de medidas eltricas so instrumentos que fornecem uma avaliao da grandeza eltrica,baseando-se em efeitos fsicos causados por essa grandeza. Vrios so os efeitos aplicveis, tais como:foras eletromagnticas, foras eletrostticas, efeito Joule, efeito termoeltrico, efeito da temperaturana resistncia, etc...1.GalvanmetroUm galvanmetro consiste num instrumento de grande sensibilidade que permite a medio e detecode correntes eltricas pouco intensas.O tipo mais comum o conhecido como de bobina mvel: uma bobina de fio muito fino montada emum eixo mvel, e instalada entre os plos de um m fixo. interage com o campo do m, e a bobina gira,movendo um ponteiro, ou agulha, sobre uma escala graduada. Como o movimento do ponteiro pro-porcional corrente eltrica que percorre a bobina, o valor da corrente indicado na escala graduada.Atravs de circuitos apropriados, o galvanmetro pode ler outras grandezas eltricas, como tenso, re-sistncia, potncia, etc.Galvanmetro de bobina mvel - Fio transportando a corrente a ser medida - Mola de retornoO multmetro, o principal instrumento de teste e reparo de circuitos electrnicos, consiste basicamentede um galvanmetro, ligado a uma chave selectora, uma bateria e vrios resistores internos, para optar-mos pelo seu funcionamento como ampermetro, ohmmetro ou voltmetro. Os multmetros com galva-nmetro so chamados de multmetros analgicos, em oposio aos multmetros digitais, que possuemum mostrador de cristal lquido. 3. 2.AmpermetroO ampermetro um instrumento utilizado para fazer a medida da intensidadeda corrente eltrica.Suas caractersticas so:1.Deve ser associado em srie ao trecho em que se quer medir a correnteAmpermetroDesenho Esquemtico do Circuito comRepresentao multifilar do Circuitoampermetrocom ampermetroAnalgicoAmpermetroDigital2.Deve possuir uma resistncia interna muito pequena comparada s do circuito.3. No ampermetro ideal a resistncia interna deve ser nula.O ampermetro analgico nada mais do que um galvanmetro adaptado para medir correntes de fun-do de escala maiores que a sua corrente de fundo de es-cala, do galvanmetro, IGM. Por isso, necessrio desviara sobrecorrente, formando um divisor de corrente com ogalvanmetro em paralelo com uma resistncia denomi-nada shunt (desvio) RS.Ou seja , para que um galvanme-tro seja usado como ampermetro , deve-se reduzir suaresistencia interna, o que obtido associando-se em para-lelo a este galvanmetro uma baixa resistncia.Ampermetros Ampermetros podem medir correntescontnuas ou alternadas. Dependendo da qualidade do aparelho, pode possuir vrias escalas que permi-tem seu ajuste para medidas com a mxima preciso possvel.2A medida da resistencia interna do ampermetro dada por:Onde:Rs a resistncia denominada shunt (desvio) RSRG a resistncia interna do galvanmetro;RIA a resistncia interna do ampermetro. 4. Diagrama eltrico A construo de um diagrama eltrico (o desenho do circuito de componentes) com simbologiada ABNT, ir mostrar ao aluno que existem regras e smbolos, para sua criao, atravs de conveno in-ternacional, que devero ser seguidas para entendimento de todos.Desenho e simbologia adotada pela ABNTResistor Potencimetro Fonte Voltmetro Ampermetro -Exemplo de diagrama do eltrico do circuito 5. ATIVIDADE NO LABORATRIO DE ELETRNICA:1) Calibre sua fonte tenso de acordo com orientaes de sua professora. Anote os procedimentos feiosem todo processo para o seu relatrio:1________________________________________________________________________2_______________________________________________________________3_______________________________________________________________4_______________________________________________________________5_______________________________________________________________2) Monte no protoboard cada circuito, lembre NO ENERGIZE O CIRCUITO enquanto a professora no ve-rifique, o que evitar a possibilidade de curto e preservao dos aparelhos de medidas. Agora desenvolvaas medidas solicitadas em cada resistncia, so fornecidos os seguintes dados: V= _____________ R1= ____________Circuito AComponenteValor Comercial Valor Medido (I)R1V = ______________R1 = _____________R2 = _____________Circuito B:ComponenteValor Comercial Valor Medido (I)R1R23) Compare o comportamento da corrente nos dois circuitos e descreva o que voc observou:________________________________________________________________________________________________________________________________ 6. 3.VoltmetroO voltmetro um aparelho que realiza medies de tenso eltrica em umcircuito e exibe essas medies, geralmente, por meio de um ponteiro mvelou um mostrador digital,de cristal lquido (LCD) por exemplo. A unidade apre-sentada geralmente o volt.Voltmetro AnalgicoCaractersticas1.O voltmetro associado em paralelo com a o trecho do circuito em que se quer medir a tensoDesenho Esquemtico do Circuito com Representao multifilar do Circuitoampermetro com voltmetro2.Para as medies serem precisas, esperado que o voltmetro tenha uma resistncia muito grandecomparada s do circuito.3.No voltmetro ideal, a resistencia interna infinitaUm galvanometro pode ser modificado para que indique tenso, ou seja funcione como um voltme-tro.para isto necessrio associar em srie ao galvanometro uma elevada resistencia interna cuja fun-o elevar a resistencia minimizando o desvio de corrente.Voltmetros podem medir tenses contnuas ou tensesalternadas, dependendo das qualidades do aparelho. 7. 1) Monte no protoboard cada circuito, lembre de NO ENERGIZAR O CIRCUITO enquanto a professorano verifique, o que evitar a possibilidade de curto e preservao dos aparelhos de medidas. Agora de-senvolva as medidas solicitadas em cada resistncia, so fornecidos os seguintes dados: V = __________;R1 = __________________ e R2 =_______________________Componente Valor Comercial Valor Medido (R)Valor Medido (V)Valor Medido (I)R1R2Componente Valor ComercialValor Medido (R) Valor Medido (V)Valor Medido (I)R1R22) Observe o valor de todas tenses em cada componente, compare nos circuitos e descreva o que vocobservou:________________________________________________________________________________________________________________________________3) O que ocorreu com o valor de corrente em R1 no circuito B e no circuito C. Justifique sua resposta ana-lisando com a sua resposta da questo anterior, caso julgue necessrio troque uma idia com o colegaantes de escrever:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 8. 4) Monte no protoboard cada circuito, lembre de NO ENERGIZAR O CIRCUITO enquanto a professorano verifique, o que evitar a possibilidade de curto e preservao dos aparelhos de medidas. Agora de-senvolva as medidas solicitadas em cada resistncia, so fornecidos os seguintes dados: V = __________;R3 = __________________ e R4 =_______________________ComponenteValor Medido (V) Valor Medido (I)R3R4ComponenteValor Medido (V)Valor Medido (I)R3R55) A partir das medidas e de suas observaes, responda as questes abaixo:A) Tendo o mesmo valor na fonte compare os valores medidos de tenso nos resistores em cada circuitoe responda: Qual a relao dos valores medidos com os valores de resistores?B) Compare o valor da corrente em cada circuito e qual possui o valor medido maior? Qual a relao comos resistores?6) Utilize os valores medidos, suas observaes e suas respostas das questes anteriores desenvolva umaconcluso sobre as medidas. 9. 1.Observe atentamente o circuito abaixo. Cada crculo representa umaparelho ideal de medida eltrica, ligado corretamente.a) Diga qual aparelho um ampermetro e qual um voltmetro. JUS-TIFIQUE.b) Determine as leituras (valores marcados) pelos aparelhos. 2. No circuito abaixo, a leitura do Voltmetro so 8 V. CALCULE a resis- tncia interna do gerador3. No circuito representado no esquema a seguir, os resistores R1,R2 e R3 tm valores iguais a 12 ohms.De acordo com o esquema, CALCULE qual seria a leitura do ampe-rmetro A, emRESOLUES: 3 questo:1 questo: As resistncias 1 e 2 so iguais e esto em paralelo:a) O crculo menor um voltmetro, ligado em paralelo, e Equivalente = 6 . Somado ao maior um ampermetro, visto que est em srie.3, em srie, total igual a 18 .b) Req = 8 + (20 em paralelo com 30) Req = 20 Como U = R.i temos 36=18.i ou seja, i = 2A .Esta a1 / X = 1/20 + 1 / 30 x = 12 leitura do ampermetroi = V / R = 100 / 20 = 5A.O voltmetro est em paralelo ( mesma voltagem)A leitura do ampermetro 5A.com 1 e 2. Logo, l a voltagemV = R i = 8.5 = 40 Vdeles (Equivalente = 6 ):A leitura do voltmetro 40V.U = Ri = 2.6 = 12 V2 questo:6 em paralelo com 3 do 2, mais dois so 4 no total. Se4 ficam com 8 V, os 2 V que faltam para completar os10 V do gerador correspondem a r = 1 (regra de trs). 10. (1- Ufpe 2007) No circuito a seguir, determine a leitura do ampermetro A, em amperes, considerandoque a bateria fornece 120 V e tem resistncia interna desprezvel.2. (Fatec 2006) No circuito esquematizado a seguir, o ampermetro ideal A indica 400mA.O voltmetro V, tambm ideal, indica, em V,a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 103. (Ufpe 2006) Uma bateria, de fora eletromotriz desconhecida e resistncia interna desprezvel, liga-da ao resistor R e a corrente medida no ampermetro 3,0 A. Se um outro resistor de 10 ohms for coloca-do em srie com R, a corrente passa a ser 2,0 A. Qual o valor de ddp, em volts?4. (Unesp 2006) Um estudante utiliza-se das medidas de um voltmetro V e de um ampermetro A paracalcular a resistncia eltrica de um resistor e a potncia dissipada nele. As medidas de corrente e volta-gem foram realizadas utilizando o circuito da figura. O ampermetro indicou 3 mA e o voltmetro 10 V. Cuidadoso, ele lembrou-se de que o voltmetro no ideal e

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