relatorio eletronica geral

ENGENHARIA ELETRÔNICA

CASSIANO CAMPOS FURLAN

AULA PRÁTICA 01 – MONTAGEM DE CIRCUITOS

Introdução a Engenharia Eletrônica Professor Giovani Bulla Novo Hamburgo, 2012

1. INTRODUÇÃO

No início da aula o docente mostrou-nos a utilização dos materiais necessários à montagem dos circuitos propostos na aula, desde como funciona o Protoboard, onde há contato e onde é isolado, como também foi mostrada a utilização do multímetro, bem como a escala de medição das diversas resistências. Também foi apresentado o Protoboard, que definimos abaixo:

1.1. Protoboard

Uma matriz de contato (ou protoboard em inglês) é uma placa com milhares de furos e conexões condutoras para montagem de circuitos elétricos experimentais. A grande vantagem do protoboard na montagem de circuitos eletrônicos é a facilidade de inserção de componentes, uma vez que não necessita soldagem. As placas variam de 800 furos até 6000 furos, tendo conexões verticais e horizontais.

Na superfície de uma matriz de contato há uma base de plástico em que existem centenas de orifícios onde são encaixados os componentes. Em sua parte inferior são instalados contatos metálicos que interliga eletricamente os componentes inseridos na placa. Geralmente suportam correntes entre 1A e 3A.

Também foi explanado o código de cores dos resistores para podermos montar o circuito:

1.2. Descrição do Código de Cores dos resistores

O código de cores é a convenção utilizada para identificação de resistores de uso geral.

Cores = 1º anel

1º digito = 2º anel

2ºdigito = 3º anel

Multiplicador = 4º anel

Tolerância

Prata - - 0,01 10%

Ouro - - 0,1 5%

Preto 0 0 1 -

Marrom 01 01 10 1%

Vermelho 02 02 100 2%

Laranja 03 03 1 000 3%

Amarelo 04 04

Verde 05 05 100 000

Azul 06 06 1 000 000

Violeta 07 07 10 000 000

Cinza 08 08 -

Branco 09 09 -

Lei de Ohm

A Lei de Ohm indica que a diferença de potencial

Quando essa lei é verdadeira num determinado resistor, este denominadispositivo condutor é dada pela fómula:

onde:

E é a diferença de potencial elétrico (ou tensão, ou ddp) medida em

R é a resistência elétrica do circuito

I é a intensidade da corrente elétrica medida em

E não depende da natureza de tal: ela é válida para todos os resistores. Entretanto, quando um dispositivo condutor o

Lei de Ohm, a diferença de potencial é proporcional àda diferença de potencial ou da corrente selecionada.

Diz-se, em nível atômico, que um material (que constitui os dispositivos sua resistividade é independente do campo elétrico

Um exemplo de componente eletrônico que não possui uma resistência linear é oOhm.

Conhecendo-se duas das grandezas envolvidas na Lei de Ohm, é fácil calcular a terceira:

A potência P, em Watts, dissipada num resistor, na presunção de que os sentidos da corrente e da tensão são aqueles

assinalados na figura, é dada por

Logo, a tensão ou a corrente podem ser calculadas a partir de uma potência conhecida:

Outras relações, envolvendo resistência e potência, são obtidas por substituição algébrica:

10 000 4%

000 -

1 000 000 -

10 000 000 -

-

-

diferença de potencial (E) entre dois pontos de um condutor é proporcional à

num determinado resistor, este denomina-se resistor ôhmico ou linear. A resistênciadispositivo condutor é dada pela fómula:

é a diferença de potencial elétrico (ou tensão, ou ddp) medida em Volts

do circuito medida em Ohms

é a intensidade da corrente elétrica medida em Ampères

E não depende da natureza de tal: ela é válida para todos os resistores. Entretanto, quando um dispositivo condutor o

é proporcional à corrente elétrica aplicada, isto é, a resistência é independente ou da corrente selecionada.

se, em nível atômico, que um material (que constitui os dispositivos condutores) obedece à Lei de Ohm quando campo elétrico aplicado ou da densidade de corrente escolhida.

Um exemplo de componente eletrônico que não possui uma resistência linear é o diodo, que portanto não obedece à Lei d

se duas das grandezas envolvidas na Lei de Ohm, é fácil calcular a terceira:

, dissipada num resistor, na presunção de que os sentidos da corrente e da tensão são aqueles

Logo, a tensão ou a corrente podem ser calculadas a partir de uma potência conhecida:

Outras relações, envolvendo resistência e potência, são obtidas por substituição algébrica:

é proporcional à corrente elétrica (I).

resistência de um

E não depende da natureza de tal: ela é válida para todos os resistores. Entretanto, quando um dispositivo condutor obedece à

é independente

condutores) obedece à Lei de Ohm quando

, que portanto não obedece à Lei de

, dissipada num resistor, na presunção de que os sentidos da corrente e da tensão são aqueles

Primeira lei de Kirchhoff (lei dos nós)

Em qualquer nó, a soma das

nó) é igual a soma das correntes que chegam até ele. A Lei é uma conseqüência da

conservação da carga total existente no circuito.

acumulação de cargas nos nós.

Segunda lei de Kirchhoff (lei das malhas)

A soma algébrica das forças eletromotrizes (f.e.m) em qualquer malha é igual a soma

algébrica das quedas de potencial ou dos produtos iR contidos

Primeira lei de Kirchhoff (lei dos nós)

correntes que o deixam(aquelas cujas apontam para fora do


conservação da carga total existente no circuito. Isto é uma confirmação de que não há

acumulação de cargas nos nós.



algébrica das quedas de potencial ou dos produtos iR contidos na malha.

que o deixam(aquelas cujas apontam para fora do


Isto é uma confirmação de que não há



2. MATERIAIS

- Software multisim para simulação

- Protoboard

- Resistores diversos

- Multímetro

- Conte regulável

- Cabos de conexões diversos

3. MÉTODOS

Primeiramente foi realizado todos os cálculos teóricos para servir como base aos métodos práticos:

3.1 Cálculos teóricos

• Cálculos realizados para o circuito I:

Req das resistências R4,R5,R6 e R7 que estão em paralelo:

1/1000+1/8200+1/6800+1/4700=1/Req

Req = 1718 ohms

Req das resistências R9 e R10 que estão em paralelo:

1/560+1/5600=1/ Req

Req = 500 ohms

Req do circuito total= 2200+4700+5600+1718+470+500= 15188 ohms

Corrente total circuito I:

R=E/I

I=18 v/15188 ohms

I= 0,00118 amperes

Potência total:

P=VI

P=18v*0,00185

P= 0,0333 volts

A corrente, tensão e potência elétrica em cada resistor:

Estes cálculos também foram feitos com a lei de Ohm e os resultados seguem na tabela abaixo:

Corrente elétrica (I) em amperes

Tensão (V) em volts

Potência Elétrica

R1 0,00118 2,596 0,00306 R2 0,00118 5,546 0,00655 R3 0,00118 6,608 0,007798 R4 1,86x10-4 2,0272 0,00038 R5 2,70x10-4 2,0272 0,00055 R6 3,25x10-4 2,0272 0,00066 R7 3,97x10-4 2,0272 0,000805 R8 0,00118 0,5546 0,000655 R9 1,07x10-4 0,59 0,000063 R10 0,00107 0,59 0,00063

• CIRCUITO II

Cálculos realizados:

Req das resistências R1 e R2= 1/1000+1/1000=1/Req

Req= 500 ohms

Req das resistências R5, R6 e R7: 1/330+1/220+1/470=1/Req

Req= 103 ohms

Req das resistências R9 e R10= 1/220+1/1800=1/Req

Req= 196 ohms

Req total do circuito= 500+1200+820+103+330+196= 3149 ohms

Corrente total circuito II:

R=E/I

I=12 v/3149 ohms

I= 0,00381 amperes

Potência total:

P=VI

P=12v*0,00381

P= 0,04572 volts

A corrente, tensão e potência elétrica em cada resistor:

Estes cálculos também foram feitos com a lei de Ohm e os resultados seguem na tabela abaixo:

Corrente elétrica (I)

Tensão (V) Potência Elétrica

R1 1,905x10-3 1,905 3,63x10-3

R2 1,905x10-3 1,905 3,63x10-3 R3 0,00381 4,572 0,0174 R4 0,00381 3,1242 0,012 R5 1,23x10-3 0,40 4,92x10-4

R6 8,21x10-4 0,40 3,284x10-4

R7 1,76x10-3 0,40 7,04x10-4

R8 0,00381 1,257 4,79x10-3

R9 4,15x10-4 0,75 3,1125x10-4

R10 3,39x10-3 0,75 2,5425x10-3

3.2 Simulação do circuito em software

Construiu-se então a simulação do circuito via software computacional:

3.2.1 Simulação Circuito I

Segue abaixo esquema feito para o circuito número I, utilizado o software multisim:

Pode-se ver que foi colocado um multímetro para resistor que estava em série e um para os resistores que estão em paralelo, foi adicionado um multímetro no

circuito completo para verificar a tensão e a corrente total. Segue os resultados na tabela abaixo:

Tensão Corrente Multímetro R1 2,606 v 1,386 mA Multímetro R2 5,567 v 1,386 mA Multímetro R3 6,632 v 1,386 mA Multímetro R4,R5,R6,R7 2,036 v 1,386 mA

Multímetro R8 650,874 mv 1,386 mA Multímetro R9,R10 705 mv 1,386 mA Multímetro circuito total 18 volts 1,386 mA

3.2.2 Simulação Circuito II

Segue abaixo circuito II também simulado com o software multisim:

Como pode-se notar, também foram adicionados multímetros para repetir as mesmas medições feitas no circuito anterior:

Tensão Corrente Multímetro R1,R2 1,905 v 4,418 mA Multímetro R3 4,573 v 4,418 mA Multímetro R4 3,125 v 4,418 mA Multímetro R5,R6,R7 471,465 mv 4,418 mA

Multímetro R8 1,258 v 4,418 mA Multímetro R9,R10 747,032 mv 4,418 mA Multímetro circuito total 12 volts 4,418 mA

3.3 Simulação prática em laboratório

Foram montados os dois circuitos já citados acima em protoboard, utilizando os seguintes passos:

• Circuito I

- Montar o circuito com os devidos resistores

- Regular a fonte para 18v

- Verificar se o sistema está funcionando corretamente

- Utilizar o multímetro para medir a tensão e a corrente no circuito, para esta medição foi conectado o multímetro em cada ponta de cada resistor

Segue os resultados:

Primeiramente foi medido a corrente total e a tensão total do circuito 1 e obteve-se o seguinte resultado:

Corrente total: 1,19.10-3

Tensão total: 17,98 volts, confirmando o ajuste da fonte

Então foi medido a corrente e tensão em cada resistor, obteve-se o seguinte:

Resistor Corrente Tensão R1 1,19.10-3 2,596 v R2 1,19.10-3 5,546 v R3 1,19.10-3 6,608 v R4 1,87. 10-3 2,027 v R5 2,70.10-3 2,027 v R6 3,258.10-3 2,027 v R7 3,97. 10-3 2,027 v R8 1,19.10-3 0,555 v R9 1,073. 10-4 0,602 v R10 1,073. 10-3 0,602 v

• Circuito II

- Montar o circuito com os devidos resistores

- Regular a fonte para 12v

- Verificar se o sistema está funcionando corretamente

- Utilizar o multímetro para medir a tensão e a corrente no circuito, para esta medição foi conectado o multímetro em cada ponta de cada resistor

Segue os resultados obtidos no circuito II:

Corrente total: 3,81.10-03

Tensão total: 12 volts, confirmando o ajuste da fonte

Segue tabela de corrente e tensão em cada resistor do circuito 2:

Resistor Corrente Tensão R1 1,905.10-3 1,905 v R2 1,905.10-3 1,905 v R3 3,81.10-03 4,572 v R4 3,81.10-03 3,1242 v R5 1,23.10-3 0,393 v R6 8,22.10-4 0,393 v R7 1,75. 10-3 0,393 v R8 3,81.10-03 1,2573 v R9 4,15. 10-4 0,75 v R10 3,40. 10-3 0,75 v

4. CONCLUSÃO

Verificou-se no experimento laboratorial a importância de se familiarizar com os instrumentos de medição, protoboard, resistores e demais equipamentos para ser possível por em prática a teoria. Com a ajuda destes pode-se medir de maneira muito simples e rápida as tensões e correntes.

O experimento foi muito satisfatório, uma vez que se desmistificaram os assuntos tratados em aula e consolidou os conhecimentos sobre resistores e medições.

Verifica-se neste trabalho a eficiência da Lei de Ohm, dos simuladores e do teste prático devido a proximidade dos resultados. Notou-se também que tendo o conhecimento teórico e ter realizado os cálculos antes do teste prático possibilitou uma repetição de medições em casos em que o resultado estava muito distante do esperado. Este detalhe possibilitou verificar alguns erros na hora da medição prática.

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