“Tensão é a diferença de um ponto de potencial

mais elevado para o menos elevado”

1 NOÇÕES DE ELÉTRICA

1.1 Grandezas Elétricas

Grandeza é tudo aquilo que envolve medidas. Medir significa

comparar quantitativamente uma grandeza física com

uma unidade através de uma escala pré-definida. Nas medições,

as grandezas sempre devem vir acompanhadas de unidades.

Tabela de Referência de Grandezas Elétricas

1.2 Diferença de potencial

Por meados de 1800 o físico italiano Alessandro Volta,

anuncia sua invenção da bateria elétrica, onde sua definição é a

diferença de potencial de dois pontos é medida pelo trabalho

necessário a transferência de carga unitária de um ponto para o

outro. Em sua homenagem esta medida é o volt, símbolo (v) ou

(e).

Definição

Um fenômeno semelhante é a corrente no funcionamento de

uma bomba hidráulica cuja compressão indica até que altura a

água pode ser elevada. A bomba cria, no fundo a diferença de

nível igual aquela que faz com que a água desça, isto é em

sentido contrário à da bomba. Daí a diferença de potencial.

1.3 Corrente

Quando aplicamos uma diferença de potencial em um

material condutor, este transferirá por meio dos elétrons livres

a diferença do ponto de maior potencial para o de menor

potencial, em homenagem ao físico francês que formulou leis de

eletromagnetismo André Marie Ámpere, a unidade básica da

corrente é o ampére(A), símbolo (i).

GRANDEZA MEDIDA EM

LETRA REPRESENTAÇÃO

TensãoCorrente

Volt ( V )Ampères

( A )

V ou EI

ResistênciaPotência

Ohm ( )Watt ( W )

RP

CapacitânciaIndutância

Farad ( F )Henry ( H )

CL

Condutância ou Isolação

mho ( 1/ ) G

Definição

Tomamos do fenômeno análogo que ocorre em hidráulica co

a movimentação de água num tubo que liga dois recipientes

dispostos em níveis diferentes, onde a corrente é medida pela

relação da quantidade de fluído que atravessa uma seção do

tubo dividido pelo tempo empregado na travessia. Tem-se,

portanto:

i = corrente elétrica

Q = carga elétrica ou quantidade de fluído i = Q/T

T = tempo

1.4 Natureza da Corrente e Tensão

1.4.1 Tensão e Corrente DC

Também conhecida como CC DC – Corrente direta ou

contínua, ou seja, a d.d.p. entre os pólos (bornes) do gerador,

mantém-se constante. E o fluxo da corrente se dá apenas em

um sentido no condutor.

Exemplo de Fontes: Pilhas, Baterias, Alternadores, Dínamos

etc...

Onde usamos, linha telefônica, rádio de carro, lanternas, etc...

1.4.2 Tensão AC

AC – Corrente Alternada, ou seja, a d.d.p. entre os pólos

(bornes) do gerador, se alterna segundo uma freqüência

fundamental. E o fluxo da corrente alterna o sentido seguindo a

mesma freqüência fundamental.

Exemplo de fontes: Geradores de energia etc...

Onde usamos, energia comercial em residências, comércios e

indústrias, etc..

“A corrente elétrica é constituída por elétrons em

movimento de um átomo para um outro vizinho.”

“Resistência elétrica é como sendo a capacidade de obstrução a

passagem da corrente elétrica exercida pelos materiais.”

1.5 Resistência

A tensão sobre um resistor é diretamente proporcional a

corrente que o atravessa, palavras de Georg Simon Ohm, físico

alemão, a quem é creditada a formulação tensão- corrente para um

resistor. Em sua homenagem esta medida é o Ohm (Ω)

Definição

Corrente (A)

Corrente (A)

Corrente (A)

Corrente (A)

Te

m po

Te

m po

Te

m po

Te

m po

0 0

0 0

Alt

ern

ad

a

Alt

ern

ad

a

Co n

tín

ua

Co n

tín

ua

EX

EM

PL

O D

E

FO

RM

AS

DE

C

OR

RE

NT

E

A lei de Ohm é assim representada:

V = tensão

R = resistência V = RxI

I = corrente

1.5.1 Resistividade

O melhor condutor elétrico conhecido (a temperatura

ambiente) é a prata, este metal, no entanto, é excessivamente caro

para o uso em larga escala. O cobre vem em segundo lugar na lista

dos melhores condutores, é amplamente usado na confeção de fios

e cabos condutores. Logo após o cobre, encontramos o ouro que,

embora não seja tão bom condutor como os anteriores, devido à sua

alta estabilidade química (metal nobre) praticamente não oxida e

não sofre ataque diversos agentes químico, sendo assim empregado

para banhar contatos elétricos. O alumínio, em quarto lugar, é três

vezes mais leve que o cobre, característica vantajosa para a

instalação de cabos em linhas de longa distância. Abaixo

apresentam-se alguns materiais e respectivas resistividades em Ωm :

Material   Resistividade (Ω-m) a 20 °C   Coeficiente*  

Prata 1.59×10−8 .0038

Cobre 1.72×10−8 .0039

Ouro 2.44×10−8 .0034

Alumínio 2.82×10−8 .0039

1.5.2 Associação de Resistências em Paralelo

Observando o exemplo anterior, notamos que se

adicionarmos mais um cano ( com as mesmas características ) ao

sistema físico, teremos o dobro do fluxo de água (corrente elétrica)

a esta associação damos o nome de paralelo.

1.5.3 Associação de Resistências em Série

Do mesmo modo se emendarmos o cano, somando o

comprimento L (resistência), diminuímos o fluxo de água

(corrente elétrica). A esta associação damos o nome de

associação em série.

V + - I(total)

R

R

I

I

1.6 Capacitância

Em homenagem a Michael Faraday, pelas suas descobertas a

unidade de capacitância farad, símbolo (F).

Para cabos telefônicos CTP-APL, CTS-APL, CTS-APL-G temos

uma capacitância de 50nF por Km, com variação de 2 nF para

mais ou para menos.

Definição

1.7 Indutância

Em homenagem a mais um físico Joseph Henry, a unidade de

indutância leva seu nome henry, símbolo (H).

Definição

V +

- I(total)

R RI

Alt u

ra / T

e nsão

(V)

Flu

xo d

e águ

a / C

o rrent

e E

lé trica (I)

Ca n

o D

’ água /

Re sistên

cia (R

)

Qu

anto

ma ior f or

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nto ( L

) , m

a ior a res istên

cia

Qu

anto

ma ior a

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me n

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cia.

R =

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I = V R

L S

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Qu

anto

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or R,

ma ior a

cor rent e (I)

Mo d

elo prático p

ara e nten

dim

ent o d

e Resistên

cia, T

ensão e C

orre nte.

“ A diferença de potencial entre as placas é proporcional à carga

transferida”.

“A diferença de potencial é igual à taxa de variação

no tempo do fluxo magnético total.”

“A resistência de

enlace é a soma das

resistências elétricas

dos dois condutores

que constituem o

tronco ou linha de

assinante, excluindo

Ou seja, a constante de proporcionalidade é chamada auto-

indutância do circuito.

1.8 Impedância

Somente definimos impedância como sendo o circuito

elétrico formado por indutores e capacitores.

2. TESTES ELÉTRICOS

2.1 Condições gerais para realização dos testes

elétricos

Em redes flexíveis os cabos alimentadores e

distribuidores deverão ser testados separadamente;

para a realização dos testes não deverão estar

conectados equipamentos de comutação, de assinante e

outros dispositivos eletrônicos de tratamento de linha,

tais como: repetidores, extensores de enlace,

amplificadores, etc.;

deverão ser retirados, nas duas extremidades, os

dispositivos de proteção, tais como: centelhadores,

bobinas térmicas, fusíveis, etc;

2.2 Resistência de Enlace e Desequilíbrio Resistivo

A obtencão da resistência de Enlace e do desequilibrio resistivo

é utilizada para detectar resistências introdutivas nos

condutores de cabos multipares, devido a emendas mal

relizadas e até defeitos de fabricação.

Definição

“A resistência de

enlace é a soma das

resistências elétricas

dos dois condutores

que constituem o

tronco ou linha de

assinante, excluindo

Figura 10 – esquemático do teste de resistência de enlace

2.2.1 Desequilibrio resistivo

Definição

“Desde que os condutores de um par tenham o mesmo

comprimento, é natural que cada fio seja igual. No entanto,

existem emendas em sua extensão que, se mal realizadas, vão

provocar desigualdade das resistências e consequentemente

desbalanceamento resistivo do par. A esse desbalanceamento

resistivo damos o nome de Desequilíbrio Resistivo.”

Equipamento de teste : multímetro ou multiteste

fórmulas : resistência de enlace → Re = R1 x L1

resistência paralela → Re = R1 x L1 + R2 x L2

desequilíbrio resistivo → Dr = 2%Re

onde: Re → resistência de enlace

Dr → desequilibrio resistivo

L1 → distância do condutor

R1 → resistência do condutor

R2 e L2 → parâmetros do cabo paralelo

TABELA – RESISTÊNCIA DE ENLACE

CONDUTOR

DIÂMETRO

COBRE ALUMÍNIO

0,40 300 -

0,50 192 316

0,65 114 184

0,80 - 122

0,90 60 -

2.3 Perda de Inserção

Finalidades do teste de perda de Inserção

A obtenção da perda de inserção tem como finalidade detectar

irregularidades provenientes da fabricação e instalação de cabos

telefônicos não pupinizados.

Figura 11 – esquemático perda de inserção

Definição

“É a atenuação que um sinal elétrico irá sofrer, a uma

determinada frequência, ao percorrer um par telefônico desde

um gerador até um medidor de nível.”

“Atenuação é a perda que um sinal elétrico irá sofrer, ao

percorrer uma certa distância em um cabo telefônico, devido a

efeitos resistivos, capacitivos e indutivos existentes no mesmo.”

Equipamento de teste: gerador e medidor de nível

fórmula: Pimax ≤ 1,1 x α x L

Pimax ≤ 1,1 ( α1 x L1 + α2 x L2) → para cabos de bitolas

diferentes

Pimax ≤ 1,1 x α (L x 0,8Lp) → para cabos em paralelo

Pimax ≤ 1,1 ( α1 x L1 + α2 x L2) + 0,8 (α1 x Lp1 + α2 x Lp2) →

para cabos de bitolas diferentes e em paralelo

onde: L, L1, L2 = distância total do cabo

Lp, Lp1, Lp2 = distância do cabo paralelo

α = constante, ver tabela em anexo

0,8 = constante

2.4 Ruído e Balanceamento

Finalidades do teste de Ruído e Balanceamento

A finalidade de se obter os ruídos metálicos e ruídos para terra é

verificar se estão abaixo dos valores máximos admissíveis e

balanceados.

Definição

“Denomina-se ruído qualquer interferência produzida na faixa

de frequência em utilização.”

Figura 12 – esquemático ruído e balanceamento

“Quando temos ruídos naturais, sob a forma de sinais espúrios

aleatórios, cujo espectro é uniformemente espalha pela faixa do

sistema e com amplitute média constante, denominamos ruído

uniformemente distribuído ou Ruído Branco e semelhante ou

Ruído Término.”

“Quando temos ruídos sob forma de pico de tempos em tempos

isolados e de grande amplitude denominamos Ruídos

Impulsivos.”

O ruído metálico corresponde à potência psofométrica medida

sobre 600Ώ, com a outra extremidade igualmente terminada

em 600Ώ(300Ώ + 300Ώ) ligada à terra.

O ruído para terra corresponde à potência ou tensão

psofométrica medida, em aberto, numa extremidade da linha

telefônica, entre o condutor e o terra, sobre 600Ώ, com a outra

extremidade igualmente terminada em 600Ώ(300Ώ + 300Ώ)

ligada à terra.

O balanceamento de um par telefônico é considerado perfeito

se os seus condutores forem eletricamente simétricos em

relação ao terra..

equipamento de teste: medidor de nível

fórmulas:

Rm >= -70 dbm Rt = >= -10 dbm B = Rt – Rm

onde: Rm = ruído metálico

Rt = ruído para terra

B = balanceamento

2.5 Diafonia

Definição

“Denomina-se Diafonia a fuga de corrente útil de conservação

de um circuito para outro.”

Figura 13 – esquemático do teste de Diafonia

2.6 Teste de Identificação e Continuidade

Finalidades

Determinar a integridade dos cabos telefônicos ponta a aponta.

Os teste devem ser realizados entre:

distribuidores gerais,

armários de distribuição,

caixas de distribuição de edifícios,

caixas terminais de cabos,

nos pontos de transição entre redes novas e existentes

e emendas ou pontas onde forem deixados pares de reserva

para utilização futura.

Para se fazer o teste de continuidade são utilizados 2

dispositivos: um emissor e um receptor de sinal.

Nos casos em que o receptor não conseguir receber o sinal

está havendo interrupção em algum ponto do circuito. Dependendo

da situação o par em teste deverá ser descartado ou recuperado.

Causas prováveis:

1. par aberto total;

2. par aberto parcialmente;

3. curto-circuito entre os condutores do par;

4. curto-circuito para terra, total ou parcial.

A existência de perna pulada não será detectada por este

teste se o número de trocas ocorridas entre os mesmos condutores

for par. Por exemplo:

“Se as linhas dos pares são pulados em uma determinada

emenda e despulados em outra, o número de trocas será igual a 2.

Entretanto este defeito poderá ocasionar diafonia entre os pares em

questão e, somente poderá ser detectada ao se realizar o teste de

diafonia, perda ou retorno com circuito aberto, resposta em

frequência ou impedância de entrada de cabo.”

2.7 Resistência de Isolamento

Finalidade dos testes de Resistência de isolamento

O teste de resistência de isolamento tem por finalidade verificar se o

par está bem isolado eletricamente dos condutores e da blindagem.

Definição

“ A Resistência de Isolamento é definida como o valor da resistência

elétrica, em condições verificadas, entre dois condutores ou entre

um deles e outro ponto qualquer, por exemplo, a blindagem do

cabo.”

No caso de cabos telefônicos multipares a isolação está relacionada

com o meio que separa os condutores (papel, plástico e ar) e a

corrente de fuga que pode passar entre estes. O equipamento

utilizado para este teste é o Megômetro.

Os condutores deverão ser mantidos isolados entre si na

extremidade do cabo oposta àquela em que as medidas serão

realizadas.

Ao se efetuar este teste já com o cabo ligado ao distribuidor geral ou

à caixa terminal, o que se mede, na realidade, é o valor da

resistência equivalente à associação em paralelo da resistência de

isolamento do cabo e da resistência de isolamento obtida nesta

medição.

Eventualmente o valor medido poderá ser inferior ao valor mínimo

admissível, levando-se à rejeição de um cabo que talvez não esteja

defeituoso. Neste caso, quando aplicável, recomenda-se

desconectar dos blocos terminais os pares considerados defeituosos,

e repetir a medida.

Caso sejam confirmados os valores de resistência de isolamento

anteriores obtidos, os pares seguramente estão defeituosos.

Entretanto, caso os valores de resistência obtidos sejam superiores

ao valor mínimo admissível, consideram-se apenas os novos valores

e continua-se a medida nos demais pares do cabo.

Fórmulas: Ri min = R/L

Ri min = _ R1 x R2 _ para cabos com diâmetros deferentes

R1xL2 + R2xL1

onde = R1 e R2 → resistência em ohms

L1 e L2 → comprimento dos trechos em Km

Tabela - RESISTÊNCIA DE ISOLAMENTO

GRUPO TIPODE CABO RESISTÊNCIA DE ISOLAMENTO (MΏKm)

1

CTP-APLCTP-APL-SCTA-APLCCE-APLCCECCE-APL-GCTPA-APL-G

15.000

CTP-APL-G

2 CTS-APL-GCTP-FS

10.000

3 CTCT-APL

5.000

4CTP-PBCCICI

600

2.8 Aterramento em rede Telefônica

Procedimento de medição

Com a maior dimensão do aterramento e a partir do centro elétrico

do aterramento, medir uma distância de “C” de acordo com os

valores mínimos constantes na tabela abaixo e cravar a haste auxiliar

de corrente. Caso as dimensões do sistema de aterramento não

sejam conhecidas,mas, se o sentido de construção for conhecido, a

disposição da haste de corrente ve ser feita no sentido oposto do

aterramento.

Quando as dimensões de aterramento não forem conhecidas, a

distância de cravação da haste auxiliar deverá ser arbitrada a 40

mts. Na eventualidade do sistema de aterramento, em questão, tiver

dimensões maiores que as usuais, o que será identificado durante a

medição, a distância da haste auxiliar de corrente deverá ser

aumentada.

Posicionar o medidor próximo ao sistema de aterramento, curto-

circuitar os terminais P1 e C1 ( em medidores de 3 terminais P1 e C1

já estão curto-circuitados internamente) e conectá-los através de um

fio curto ( máximo de 10mts ) ao sistema de aterramento.

Conectar os terminais C2 e P2 às hastes auxiliares de corrente

potencial. Realizar a leitura da resistência de aterramento para essa

configuração e anotar o valor na planilha de medição.

Caso a leitura não apresente boa sensibilidade ( por exemplo: caso

um pequeno deslocamento no valor lido não seja acusado pelo

medidor), é recomendado que as hastes auxiliares sejam molhadas

de maneira a melhorar o seu contato com o solo.

Em seguida mover a haste de potencial a uma distância de “C”/20

(5% de “C”) em direção ao aterramento e realizar nova medição,

anotando o valor obtido. Caso a leitura adicional não varie mais que

5% da primeira leitura, essa pode ser considerada como a resistência

do sistema de aterramento.

Figura 14 – esquema de medição de aterramentos

Caso a segunda leitura varie mais que 5% da primeira leitura, existe

a possibilidade do solo em questão apresentar irregularidade nas

imediações do local de medição, tais como presença de condutores

enterrados, ou proximidade com outros aterramentos ou mesmo,

variação brusca da resistividade do solo. Nesse caso, livre de

irregularidades ou aumentar a distância das hastes de corrente e

potencial.

2.8.1 Aterramento de mensageiro (cordoalha)

É necessário utilizar um dos aterramentos para o mensageiro que

deverá ser projetado de forma a se obter uma resistência

equivalente para terra igual ou inferior 13ohms em qualquer ponto

da rede.

Resistência equivalente é a

resistência apresentada por um dado

ponto do mensageiro em relação à

terra, sendo a resultante da

contribuição de todos os aterramentos conectados a uma rede de

mensageiros.

2.8.2 Aterramento de blindagem

Os aterramentos de blindagem do cabo deverão ter valores de

resistência igual ou inferior a 30 ohms e deverão ser projetados

segundo os critérios a seguir:

no início do trecho do cabo telefônico de rede aérea (subida

lateral), no mesmo ponto que se projetar o armário no caso

de rede flexível ou na primeira emenda aérea, no caso de

rede rígida;

não é necessário projetar aterramentos em subidas de lateral

a menos de 100mts de armários aterrados;

nas pontas dos cabos aéreos, quando os mesmo tiverem

mais de 500mts de comprimento e nas pontas de derivações

dos cabos aéreos, quando as mesmas tiverem mais de 500

mts de comprimento;

não é necessário projetar aterramento de armários a menos

de 100 mts de estações telefônicas;

nos locais onde forem projetados protetores na rede (caixa

terminal com blocos protegidos, terminal de pronto acesso

com blocos protegidos, protetor individual, etc). Neste local a

blindagem do cabo deve ser conectada a esse aterramento

junto com o terminal de terra dos protetores;

para áreas mais expostas às descargas atmosféricas (por

exemplo, áreas rurais), além dos aterramentos de blindagem

determinados anteriormente, deverão ser projetados

aterramentos adicionais para as blindagens a cada 2000

metros.

3. DEFEITOS EM CABOS MULTIPARES

3.1 DEFEITOS RESISTIVOS

3.1.1 TERRA

Um defeito entre “A” e “Terra”, “B” e “Terra” ou ambos os

condutores e “Terra”

figura 15 – Terra

3.1.2 CURTO

Um defeito entre os condutores “A” e “B”

figura 16 – Curto

3.1.3 ATRAVESSADO

Um defeito entre o par desligado (par sob teste) e um outro par

desligado

Figura 17 - atravessado

Nota: Para localizar um “atravessado”, os pares envolvidos devem

ser identificados inicialmente.

3.1.4 ATRAVESSADO DE BATERIA

Um defeito entre um par funcionando e outro desligado.

Nota:

Para localizar um atravessado de bateria, não existe a necessidade

de identificar o par que está funcionando. O procedimento de

localização do defeito é o mesmo que localizar um “terra”, devido à

resistência interna da bateria ao “terra”.

Em um defeito de atravessado sólido, a leitura de voltagem no par

sob teste é bastante alta (a mesma ou muito próxima à voltagem da

bateria da CT), enquanto em um defeito de atravessado não-sólido a

leitura da voltagem é muito menor.

Figura 18 – atravessado de bateria

3.2 DEFEITOS CAPACITIVOS

3.2.1 ABERTO COMPLETO

Um defeito onde um condutor é cortado completamente

figura 19 – aberto completo

3.2.2 ABERTO PARCIAL

Um defeito onde um caminho de resistência alta se desenvolveu em

um condutor.( Ex.: emenda corroída ).

figura 20 – aberto parcial

3.2.3 ABERTO SUJO

Qualquer combinação de defeito “ CAPACITIVO “ e um “ RESISTIVO “.

3.2.4 TROCADO

Um erro na emenda onde um condutor de um par (normalmente a

linha “A” por causa da mesma cor) é emendado uma linha “A” de um

outro par. Figura 22 - trocado

4 Instrumentos de Testes

4.1 Megômetro (Megger)

O megôhmetro é um instrumento de medidas elétricas destinado à

medição da resistência de isolamento dos dispositivos ou

equipamentos elétricos (motores, transformadores, redes

deeletrodutos metálicos, cabos, etc...). Essa resistência de

isolamento é normalmente de valores elevados, na ordem de

megohms (M). O valor de 1 M= 1 000 000 .

Basicamente, os megôhmetros são constituídos pelos seguintes

componentes:

A - Galvanômetro com bobinas cruzadas (A);

B - Bobinas móveis cruzadas (B e B1);

C - Gerador de CC manual de 500 ou 1000 V (C);

D - Regulador de tensão;

E - Ponteiro;

F - Escala graduada;

G - Bornes para conexões externas (L e T);

H- Resistores de amortecimento (R e R1).

O funcionamento do megôhmetro é baseado no princípio

eletrodinâmico com bobinas cruzadas, tendo como pólo fixo, um imã

permanente e como pólos móveis as bobinas B e B1.

Quando a manivela do gerador de CC é girada obtêm-se uma tensão

de valor variável, de acordo com a velocidade que esteja sendo

imprimida à manivela. Essa tensão é enviada ao regulador de tensão

que a estabiliza em 500 ou 1000 V, sendo enviada aos bornes L e T.

Se os bornes L e T estiverem abertos, haverá circulação de corrente

somente pela bobina B, que recebe tensão através do resistor de

amortecimento R. O campo magnético criado por essa bobina B um

deslocamento do conjunto de bobinas móveis, levando o ponteiro

para o ponto infinito da escala graduada.

Se os bornes L e T estiverem fechados em curto circuito haverá

circulação de corrente também pela bobina B1, que receberá tensão

através do resistor de amortecimento R1.

O campo magnético criado pela bobina B1 será forte e oposto ao

criado pela bobina, o que fará com que o conjunto de bobinas

móveis se desloque para outro lado, levando o ponteiro para o

ponto zero da escala graduada.

Se os bornes L e T forem fechados através de um resistor Rx de valor

elevado, a corrente que fluirá pela bobina B1 terá uma intensidade

menor, ocasionada pela queda de tensão no resistor Rx.

O campo magnético criado pela bobina B1 terá uma intensidade

menor, porém ainda em oposição ao campo criado pela bobina B.

Nessa situação o conjunto móvel se deslocará levando o ponteiro

para um ponto intermediário da escala graduada. Esse ponto

intermediário é o valor da resistência ôhmica do resistor Rx.

A escala do megôhmetro é graduada em megohms e a sua

graduação não é homogênea.

A leitura da escala graduada do megômetro é direta, ou seja, basta

localizar a posição do ponteiro sobre a escala graduada e fazer a

leitura.]

- O ponteiro está localizado sobre o número 20. Portanto, Ri = 20

M.

- O ponteiro está localizado sobre o número 1,4. Portanto, Ri = 1,4

M.

4.2 MULTÍMETRO

4.2.1 OBJETIVOS

1- Aprender a utilizar o multímetro

2- Fazer algumas medições com o multímetro.

4.2.2 INTRODUÇÃO

O multímetro (figura 1) é um dispositivo eletrônico

normalmente utilizado para medir tensão elétrica, corrente elétrica

e resistência. Para isto, o multímetro conta com três modos de

operação que basicamente o transforma em três aparelhos de

medida:

Voltímetro

Amperímetro e

Ohmímetro

Figura 1- Ilustração de um multímetro.

No modo “voltímetro”, o multímetro pode ser utilizado para

medir tensões alternadas (AC) ou contínuas (DC).

No modo “amperímetro”, o multímetro pode ser utilizado

para medir correntes alternadas ou contínuas.

No modo “ohmímetro”, o multímetro pode ser utilizado para

medir resistência ôhmica.

Adicionalmente, alguns multímetros podem oferecer a

possibilidade de outras medições, tais como: freqüência e

capacitância.

4.2.3 ASPECTOS TEÓRICOS

Para efetuar medições de tensão, corrente e resistência

ôhmica o multímetro analógico se vale de um mesmo dispositivo

elétrico-mecânico: o galvanômetro. O galvanômetro é um

dispositivo composto por uma bobina, um imã permanente,

ponteiro e uma mola (fig 2).

Figura 2. Ilustração de um galvanômetro.

Quando uma corrente flui na bobina, o imã exerce um torque

(na bobina) que é proporcional à corrente, levando-a girar. A

deflexão apresentada na escala é proporcional à corrente na bobina.

Um voltímetro consiste de um galvanômetro com uma alta

resistência em série (figura 3a). Para medir a queda de tensão

através de um resistor, o voltímetro é colocado em paralelo com o

resistor (figura 3b).

Figura 3. Ilustração da montagem de um voltímetro.

Em “a”, Rs representa uma alta resistência em série. Rg representa a

resistência intrínseca do galvanômetro.

À direita em “a”, temos o símbolo esquemático do

voltímetro. Em “b” ilustra-se como se conecta o voltímetro para

medir a queda no resistor R (pontos “a” e “b” do circuito).

O amperímetro consiste de um galvanômetro com uma

pequena resistência em paralelo (figura 4a). Para medir a corrente

no resistor R, o amperímetro é colocado em série com o resistor

(figura 4b)

Figura 4. Ilustração da montagem de um amperímetro.

Rp representa uma pequena resistência em paralelo com o

galvanômetro. Em “b” ilustra-se como se conecta o amperímetro

para medir a corrente que passa através do resistor R.

O ohmímetro consiste de uma bateria em série com o

galvanômetro e um resistor de valor conhecido (figura 5). Quando

há um curto circuito (resistência zero) entre pontos “a” e “b”, o

galvanômetro indica deflexão de fundo de escala (deflexão máxima).

Para valores de resistência diferente de zero, a deflexão é

proporcional à resistência.

Figura 5. Ilustração de um Ohmímetro.

Vale a pena mencionar que há também os multímetros

digitais. Este tipo de multímetro normalmente se vale de um

dispositivo eletrônico bastante versátil: o amplificador operacional.

Dada a complexidade de funcionamento deste dispositivo, não

iremos nos aprofundar no funcionamento do multímetro digital.

Porém, de maneira simplificada, ele se baseia principalmente

na alta resistência de entrada deste dispositivo, o qual muda seu

ganho de tensão em função da tensão, corrente ou resistência a ele

aplicados.

4.2.4 ASPECTOS PRÁTICOS

No intuito de simplificar a descrição dos aspectos práticos,

vamos assumir que iremos medir resistência, tensão e corrente em

um resistor de prova.

O multímetro possui duas pontas de prova que são utilizadas para

fazer contato elétrico e mecânico com o resistor de prova. Contudo,

para operar um multímetro temos que ter em mente o seguinte:

1) Para medir tensão e resistência, as pontas de prova devem ser

colocadas de modo que o multímetro fique em paralelo com o

resistor prova.

2) Para medir corrente as pontas de prova devem ser colocadas de

modo que o multímetro fique em série com o resistor de prova.

3) O modo de operação (tensão, corrente ou resistência) deve ser

criteriosamente escolhido no seletor do multímetro, tomando-se

o cuidado de verificar a conecção correta da ponta de prova.

4) A utilização incorreta do modo de operação do multímetro (ex:

medir tensão quando estiver no modo corrente) pode levar a

uma queima irreversível do multímetro.

4.2.5 PARTE PRÁTICA

4.2.5.1 Medições com o Multímetro

Observe atentamente o multímetro digital e o multímetro analógico

procurando identificar:

1) Botão liga/desliga

2) As entradas das pontas de prova.

3) O controles de seleção de modo (tensão, corrente, Ohms, AC/DC

etc)

4) Escalas.

4.2.5.2 Preparação para as medições.

Utilize inicialmente o multímetro digital.

Ajuste-o para medir resistência.

Utilize o código de cores abaixo para confirmar os valores das

resistências que serão medidas.

Siga as instruções abaixo passo a passo.

Ajustes iniciais:

1- Ligar o multímetro

2- Meça as resistências que estão na bancada e faça uma tabela

Valor Lido X Cores da Resistência.

3- Ajuste o multímetro para medir tensão DC (pilhas de 1,5 V),

verificando a correta conecção da ponta de prova e a escala.

4- Meça a tensão de cada pilha que esta na bancada e anote

seus valores.

5- Meça a tensão em cada uma das associações de pilhas da

figura abaixo. Anote e discuta com o professor os valores

medidos

6- Ajuste o multímetro para medir corrente DC.

7- Monte os circuitos abaixo e meça a corrente em cada um

deles.

8- Repita algumas medições de resistência utilizando o

multímetro analógico. Verifique escala, conecções da ponta

de prova etc (fale com o professor em caso de dúvida).

9- Meça a tensão de uma pilha de 1,5 V utilizando o multímetro

analógico. Cuidado com a escala.

4.3 CAPACÍMETRO

4.3.1Procedimentos de teste

Selecione a escala desejada através da chave seletora de escala.

Certifique-se que o circuito a ser testado esteja desligado e com os

capacitores descarregados. No caso de um capacitor individual

(avulso), ele também deverá estar descarregado. A linha telefônica

por si só é um capacitor.

Para descarregar um capacitor, deve-se ligar um resistor de 100 ou

Ohm entre os seus terminais, pois quando se coloca diretamente em

curto-circuito os seus terminais, poderão ocorrer danos ao dielétrico

do mesmo.

Aplique as pontas de prova ao capacitor ou insira os seus terminais

no soquete do instrumento.

Quando o capacitor a ser medido apresentar polaridade definida,

deve-se ligar o terminal positivo do capacitor na entrada positiva (+)

do instrumento e o negativo na entrada negativa (-). Isto se deve ao

fato de existir uma pequena tensão contínua nos terminais de saída

do instrumento, estando o maior potencial no positivo (+) e o menor

no negativo (-).

Pressione o botão 'TEST' para efetuar a leitura.

O valor exibido no visor, somado à unidade da escala selecionada,

corresponde diretamente ao valor da capacitância, não sendo

necessário o uso de multiplicadores ou interpolação de valores.

- Escalas do Capacímetro