Pratica 2 de eletricidade e magnetismo1 resistores e ohmímetro

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ (UFC)

DEPARTAMENTO DE FÍSICA

CURSO DE LICENCIATURA EM FÍSICA

DISCIPLINA DE ELETRICIDADE E MAGNETISMO 1

RELATÓRIO DE PRÁTICA 2: RESISTORES E OHMÍMETRO

PATRÍCIA GONÇALVES DA SILVA

PROFESSOR ANTÔNIO GOMES SOUZA FILHO

FORTALEZA, 23 DE OUTUBRO DE 2015



PRÁTICA 2: Resistores e Ohmímetro

NOME Patrícia Gonçalves da Silva MATRÍCULA 343759

CURSO Eletricidade e magnetismo 1 TURMA

PROFESSOR Antônio Gomes Souza Filho DATA 23/10/2015

2.1 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.

2.2 Material- Resistores (placa com 7 resistores);- Resistores em base de madeira (3 de 1 e 2 de 3,3 ) ;Ω K Ω K

- Potenciômetro de 10 ;Ω K

- Lupa;- Tabela com código de cores;- Cabos (dois médios e quatro pequenos);- Garras jacaré (duas);

- Multímetro digital.

Tabela 2.1 Código de cores

FAIXACOLORIDA

DÍGITO MULTIPLICADOR TOLERÂNCIA COEF. DETEMP.

Preta 0 100

Marrom 1 101 1% 100 ppm

Vermelha 2 102 2% 50 ppm

Laranja 3 103 15 ppm

Amarela 4 104 25 ppm

Verde 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%

2.3 Pré-laboratório

Leia as resistências apresentadas e determine seus valores:

Resistência 1: e tolerância Rnominal

amarelo, violeta, marrom, prateado 470 10%Ω ±


vermelho, amarelo, branco, vermelho, vermelho 249 2%Ωh ±


vermelho, vermelho, dourado, dourado 22 5%Ωd ±


violeta, marrom, verde, laranja, vermelho 715 2%Ω K ±

2.4 Procedimentos

Procedimento 1: Escalas do Ohmímetro1.1 Observando o Ohmímetro a ser utilizado na prática, anotamos suas escalas que são,200 2K , 20 K , 200K , 2 M , 20 M e 200 M respectivamente.,Ω Ω Ω Ω Ω Ω Ω

Procedimento 2: Identificação do valor da resistência pelo código de cores2.1 Com o auxílio de uma lupa, e a placa com os 7 resistores, identificamos as cores dasfaixas de cada resistor e anotamos de acordo com a ordem de leitura;2.2 Utilizando as informações contidas na tabela 2.1 código de cores, determinamos o valornominal e a tolerância de cada resistor;3.3 Os resultados se encontram na tabela 2.2 abaixo

Tabela 2.2 : Identificação da resistência pelo código de cores



R CORES Rnominal TOLERÂNCIA

1 laranja, laranja, vermelho, prata 3,3 K 10%

2 cinza, vermelho, dourado, dourado 8,2 Ω 5%

3 amarelo, violeta, marrom, dourado 470 Ω 5%

4 cinza, vermelho, marrom, dourado 820 Ω 5%

5 marrom, preto, preto, vermelho, marrom 10 K 1%

6 marrom, cinza, marrom, dourado 180 Ω 5%

7 laranja, azul, preto, vermelho, marrom 36 K 1%

Procedimento 3: Medida da resistência

3.1 Anotamos na tabela 2.3, os valores nominais das resistências obtidos no Procedimento 1;

3.2 Usando as mesmas resistências utilizadas no procedimento 1, e o ohmímetro digital,medimos os valores de cada resistência, e anotamos na tabela 2.3, com as respectivas escalasutilizadas no ohmímetro para cada caso;

3.3 Determinamos o erro percentual da medida em relação ao valor nominal. Os resultados seencontram na tabela 2.3 abaixo.

Tabela 2.3 Valores medidos de resistência e determinação do erro

R Rnominal Rmedido Escala Erro (%)

1 3,3 K 3,23 K 20 K 2,1

2 8,2 Ω 8,2 Ω 200 Ω 0

3 470 Ω 464 Ω 2K 1,3

4 820 Ω 812 Ω 2K 1

5 10 K 9,7 K 20K 3

6 180 Ω 176,2 Ω 200 Ω 2,1

7 36 K 35,8 K 200 K 0,6



Procedimento 4: Associação de resistores

4.1 Utilizando os resistores montados em base de madeira (5 no total), na qual estavamnumerados de 1 a 2, onde os de numeração 1 tinham as cores marrom, preto, vermelho edourado, e o de numeração 2, as cores laranja, laranja, vermelho e dourado,identificamos cada

um pelo valor nominal, e medimos as resistências correspondentes com o ohmímetro. Osresultados foram anotados na tabela 2.4 a seguir.

Tabela 2.4 Identificação dos resistores fornecidos

(Ω) Rnominal (Ω) Rmedido

1,0 K 0,99 K

3,3 K 3,24 K

1,0 K 0,99 K

3,3 K 3,29 K

1,0 k 0,99 K

4.2 A seguir, associamos dois resistores de 1000 em série e medimos a resistênciaΩ

equivalente com o ohmímetro. O valor medido foi Re= 1,99 K na escala de 2K;

4.3 Depois associamos dois resistores de 1000 em paralelo e medimos a resistênciaΩ

equivalente. O valor encontrado foi Re= 0,498 K na escala de 2K;

4.4 Associamos três resistores de 1000 em série e medimos a resistência equivalente. OΩ

valor encontrado foi Re=2,98 K na escala de 20 K;

4.5 Associamos dessa vez, três resistores de 1000 em paralelo e medimos a resistênciaΩ

equivalente. O valor encontrado foi Re= 0,331 K na escala de 2K;

4.6 Utilizamos três resistores de 1000 para fazer uma associação mista, de modo queΩ

ficaram dois em paralelo, e o terceiro em série com esses, sempre medindo a resit~encia

equivalente a seguir. O resultado encontrado foi Re= 1,496 K na escala de 2K

4.7 Associamos dois resistores de 3300 em série e medimos a resistência equivalente, naΩ

qual o valor encontrado foi Re= 6,55 K na escala de 20 K;

4.8 Mais uma vez, associamos dois resistores de 3300 , dessa vez em paralelo e medimos aΩ

resistência equivalente e o valor encontrado foi Re=1,640 K na escala de 2K;



4.9 Associando um resistor de 1000 a um de 3300 em série, medimos a resistênciaΩ Ω

equivalente e encontramos Re=4,24 K na escala de 20 K

4.10 Associando um resistor de 1000 a um de 3300 em paralelo, medimos a resistênciaΩ Ω

equivalente e encontramos o seguinte resultado: Re=0,763 K na escala de 2K.

Procedimento 5: Potenciômetro.

5.1 Observando o potenciômetro fornecido, anotamos o valor nominal de sua resistênciamáxima, onde R= 10K

5.2 Ajustamos a resistência do potenciômetro variando a posição do cursor de modo a tentarobter os valores indicados na tabela 2.4. Não conseguimos ajustar o potenciômetro de forma

perfeita, onde os valores da tabela são 1K, 5K, 6K e 7K, e os valores obtidos foram, 1,009 K,5,01 K, 6K e 7,01 K respectivamente, podendo observar dessa forma, que a diferença entre osvalores teóricos e experimentais para esse caso, são desprezíveis.

5.3 A seguir, medimos a resistência complementar em cada caso, e realizamos a soma paraobter a resistência total. Os resultados encontram-se abaixo na tabela 2.4 e os valores jáindicados na tabela se encontram em negrito.

Tabela 3.2: Verificação experimental da equação dos pontos conjugados de Gauss

Resistência

entre osterminais A e B,

(Ω) R AB

Resistência

entre osterminais B e C,

(Ω) R BC

Soma das

resistências(Ω) R AB + R BC

1K 8,75K 9,75K

2,69K 7K 9,69K

5K 4,72K 9,72K

3,73K 6K 9,73K

2.4 Questionário



1- Um resistor apresenta as seguintes faixas: Branca, Verde, Laranja, Vermelha e Vermelha.Qual o valor nominal da resistência? E qual o valor da tolerância?RR- 953 x 102 com 2% de tolerância.Ω

2- Quais as cores das faixas indicadas do valor nominal de um resistor de 4,87 e 2% deΩ K tolerância?R- Amarelo, cinza, violeta, laranja e vermelho.

3-.Que é tolerância de um resistor?

R- É a taxa percentual onde a resistência do resistor pode variar, ou seja, se temos um resistorcom resistência A e tolerância B%, por exemplo, a sua resistência verdadeira será acomparação entre A – B% e A + B%.

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

R- Mínimo = 8,2 K – (8,2K x 0,05) = 7,79 Ω K

Máximo = 8,2 K + (8,2K x 0,05)= 8,61 Ω K

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

R- 50 x 0,05 = 2,5% T1(tolerância 1º); 100 x 0,05= 5% T2(tolerância 2º);

Em paralelo: Tr = T1 x T2 / (T1+T2) = 1,6 %Em série: Tr = T1 + T2 = 7,5 %

6- Determine teoricamente qual a resistência equivalente a associação em série de n resistoresiguais 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.Ω

R- Em uma associação em série, a resistência equivalente é dada por .. Req = R1 + R2 + . + Rn

Se todas as resistências são iguais a R, e tivermos n resistores, a resistência equivalente seria:, onde n é o número de resistências na associação. Para os casos R .. R R Req = + R + . ⇒ eq = n

em que n=2 e n= 3, utilizando resistências de 1000 , a resistência equivalente seria 2K eΩ Ω

3K respectivamente, para um resultado teórico. Na prática, os resultados que encontramosΩ

foi 1,99K e 2,98k para n=2 e n=3 respectivamente, o que nos mostra um erro percentual deΩ Ω

0,5% para n=2 e de 0,67% quando n=3, uma boa aproximação entre o resultado experimental eo teórico, considerando que não tivemos problema com o equipamento utilizado.



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

R- Em uma associação em paralelo, a resistência equivalente é dada por .1 Req

= ..1 R1

+ 1 R2

+ . + 1 Rn

Dessa forma, se se todas as resistências envolvidas na associação forem iguais a R e tivermosn resistências, a resistência equivalente será:

.. , logo, R1 Req

= 1 R

+ 1 R

+ . + 1 R

⇒ 1 Req

= n R

eq =n

R

Fazendo o cálculo para n=2 e n=3 com resistências iguais a 1000 , encontraremosΩ

resistências equivalente iguais a 500 e 333,3 respectivamente. Na prática, os resultadosΩ Ω

encontrados foram 498 para n=2 e 0,331 para n=3, e mais uma vez, vemos umaΩ Ω

aproximação razoável, com um erro percentual de 0,4% e o,6% respectivamente.

Conclusão. Através desta prática aprendemos a identificar um resistor, e identificar sua resistência pelocódigo de cores. Ao começar a medir as resistências com o ohmímetro, e comparar aresistência nominal com a resistência medida, foi possível ver que, apesar de não ser muitopreciso em sua leitura, o ohmímetro nos fornece uma boa aproximação entre os valoresnominal e medido, o que para fins de estudo pode ser considerado satisfatório. Aprendemostambém a montar associações em série, em paralelo e associações mistas, e a medir suasresistências equivalentes com o Ohmímetro, sempre comparando o resultado teórico com oexperimental, e ao utilizar o potenciômetro, vimos que, apesar da diferença de valores dasresistências entre os seus terminais, a soma das resistências nos fornece valores quaseconstantes, ou seja, em toda essa prática, sempre encontramos boas aproximações paranossos objetivos, que no caso, era nos familiarizarmos com esse tipo de prática para finsdidáticos.

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