Relatório I

Interferência de Medidas

Aluno: Sergio Fernando Curcio

Mat: 14.1.4076

Objetivo

Observar a influencia da resistência interna de voltímetros e amperímetros na medição de resistências.

Introdução

Os multímetros introduzem erros na medida, seja devido ao consumo da bobina que movimenta a agulha nos instrumentos antigos, seja a corrente absorvida para realizar a medida nos conversores analógicos digitais nos instrumentos modernos.

Em esta prática utilizaremos um voltímetro e um amperímetro para medir resistências aplicando a lei de Ohm. Montaram-se dois circuitos levemente diferentes com o intuito de compensar o erro introduzido pelos instrumentos.

Recordemos que um amperímetro possui uma resistência interna muito baixa, mas não é zero como seria a do ideal. No voltímetro a resistência ideal considera-se infinita, mas na realidade é de alguns megaohms.

Aqui os esquemas:

Na figura 1 se mostra a configuração indicada para medida de alta resistência, na figura 2 mostra o esquema para baixa resistência.

No circuito da figura 1 observamos que no amperímetro e na resistência circula a mesma corrente e, se consideramos a resistência a medir muito grande:

R >> Ramp por tanto Vr >> Vamp

A diferença de ordem nas tensões é tal que podemos aceitar:

Vr ≈ Vvolt

Logo aplicamos a lei de Ohm para obter o valor experimental de R.

Analogamente, no circuito da figura 2, a resistência a medir é pequena, de ordem similar à resistência interna do amperímetro, por tanto:

R << Rvolt por tanto Ir >> Ivolt

A diferença de ordem nas correntes é tal que podemos aceitar:

Ir ≈ Iamp

Obtemos o valor de R aplicando a lei de Ohm.

Materiais

Dois multímetros.

Uma fonte de tensão continua regulável.

Uma década de resistores.

Procedimentos

Primeiramente, com um dos instrumentos como ohmímetro, medir a resistência interna do multímetro em todas as escalas VDC e ADC.

Montar o circuito da figura 1 e tomar medições de tensão e corrente para um amplo espectro de resistências (1 Ω a 10 MΩ ). Ao mesmo tempo

ajustar as escalas dos multímetros e a tensão da fonte visando estar sempre vizinho do fundo de escala dos instrumentos (sem ultrapassar o fundo de escala).

Calcular a resistência experimental aplicando a lei de Ohm.

R = V / I

Confeccionar um gráfico de Rnom VS Rexp.

Repetir o procedimento para o circuito da figura 2.

Resultados

Resistência Interna nas diferentes escalas

Fundo de Escala Resistência Interna

200 µA 0.98 KΩ

2000µA 101.2 Ω

20mA 11.3 Ω

200mA 2.4 Ω

Tabela 1. Amperímetro

Fundo de Escala Resistência Interna

600 V 0.997 MΩ

200 V 0.997 MΩ

20 V 0.997 MΩ

2000 mV 0.997 MΩ

200 mV 0.997 MΩ

Tabela 2. Voltímetro

Calculo de Rexp para ambos os circuitos

Aplicando a lei de Ohm.

Rexp = V / I

Tabela 3. Dados obtidos com o circuito da figura 1.

Tabela 4. Dados obtidos com o circuito da figura 2.

Gráficos

Conclusão

O objetivo da prática foi alcançado em tanto se pode observar nos gráficos que cada um dos circuitos utilizados mostrou-se melhor no seu respectivo campo de medição. O gráfico 1 tem linearidade de 10Ω até 10MΩ, por sua parte, o gráfico 2 é linear desde o origem e começa a perde-la na casa de 1MΩ aproximadamente.