Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro

Luiz Gustavo Moreira Menezes

2013109040026-2

Tatiane Machado Da Silva

2012209040021-2

Yuri Rosas Alves

2013109040019-0

CIRCUITO ELÉTRICO BÁSICO

ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES

Paracambi

2014

Luís Gustavo Moreira Menezes,

Tatiane Machado da Silva

Yuri Rosas Alves

CIRCUITO ELÉTRICO BÁSICO

Associação de resistores

Trabalho apresentado como requisito parcial para

aprovação na disciplina Eletricidade I do Instituto

Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do

Rio de Janeiro.

Professor: Leonardo Resende

Paracambi

2014

RESUMO

Em experimento realizado no laboratório de eletrônica, montamos uma associação de

resistores junto a uma fonte de tensão visando medir as tensões nos resistores, calcular as

correntes passantes nos mesmo e a resistência equivalente do circuito. Este relatório tem

como objetivo principal compreender como é realizada a associação de resistores tanto em

série como em paralelo, com o uso da placa protoboard, e o uso do multímetro em função de

medidor de tensão e medidor de resistência, bem como a aquisição de conhecimentos práticos

por meio da aplicação das teorias vistas em sala de aula.

SUMÁRIO

LISTA DE FIGURA.................................................................................................................5

INTRODUÇÃO.........................................................................................................................6

1 FUNDAMENTO TEÓRICO............................................................................................7

2. DESENVOLVIMENTO...................................................................................................8

3. MATERIAS UTILIZADOS.............................................................................................8

4. PROCEDIMENTO.........................................................................................................10

5. RESULTADOS ..............................................................................................................11

6. CONCLUSÃO.................................................................................................................11

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7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..........................................................................12

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1: Associação de resitores em série.............................................................................7FIGURA 2: Associação de resitores em paralelo.......................................................................7FIGURA 3: Associação mista de resitores.................................................................................8FIGURA 4: Protoboard...............................................................................................................9FIGURA 5: Resistores: 2 de 12kΩ, 1 de 22kΩ e 2 de 47 kΩ na ordem crescente da esquerda para direita..................................................................................................................................9FIGURA 6: Conjunto didático para eletrônica analógica...........................................................9FIGURA 7: Multímetro digital...................................................................................................9FIGURA 8: Cabos banana-banana..............................................................................................9FIGURA 9: Uma associação mista de resistores didáticos.......................................................10FIGURA 10: Uma associação mista de resistores reais............................................................10FIGURA 11: Uma associação mista de resistores didáticos.....................................................10FIGURA 12: Uma associação mista de resistores reais............................................................10

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INTRODUÇÃO

No experimento realizado em laboratório, colocamos em prática a teoria estudada em

sala de aula sobre circuitos elétricos básicos formados a partir de resistores e fonte de tensão.

Neste, nos limitamos a montar dois circuitos simples, para isso fizemos diferentes

distribuições de resistores, porém ambos em associação mista. Sendo assim, para entender

circuitos elétricos é importante ter conhecimentos dos conceitos de corrente, tensão e

resistores.

A corrente elétrica nada mais é do que o fluxo ordenado de partículas que possuem

carga elétrica, ou seja, é o deslocamento de cargas em um condutor quando o mesmo possui

uma diferença de potencial elétrica (ddp) entre as suas extremidades. A unidade de medida

padrão para corrente elétrica no SI é Ampère (A) e é representado pela letra I.

Logo a tensão elétrica, também conhecida como diferença de potencial (ddp) é igual

ao trabalho que deve ser feito, por unidade de carga contra um campo elétrico para se

movimentar uma carga qualquer. Sua unidade de medida padrão no Sistema Internacional de

Unidades é o Volt (V), representada pela letra U.

E de acordo com Ramalho Junior, Ferraro e Soares, 2003, resistor é um componente

eletrônico que tem a propriedade da resistência elétrica. É um elemento que consome a

energia recebia pelo circuito, convertendo-a integralmente em energia térmica. A resistência

(R) é uma constante de proporcionalidade que tem como unidade do SI o ohm (Ω), em

homenagem ao físico Georg Simon Ohm que propôs a lei. Logo, quando queremos alcançar

um nível de resistência em que somente um resistor não é suficiente usamos uma associação

de resistores que recebe o nome de resistência equivalente. E fazemos tal associação porque

em muitos circuitos percorre-se, por um resistor, uma corrente elétrica maior que a suportada

por ele, neste caso usamos uma resistência equivalente afim que a resistência final do circuito

suporte a corrente percorrida, evitando que o aparelho seja danificado.

Quanto aos recursos de associações dos resistores os mesmos podem se classificar em

associações em série ou em paralelo, conforme veremos a seguir.

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1. FUNDAMENTO TEÓRICO

1.1 Primeira Lei de Ohm

Aplicando uma diferença de potencial U nos extremos de um pedaço de um fio

condutor, e mantendo a temperatura do mesmo, notamos que, quase sempre, essa tensão U

será proporcional a corrente I. Logo Ohm definiu que a constante de proporcionalidade entre

U e i seria a “resistência elétrica” do condutor normalmente simbolizado por R.

U = R x I

1.1.1 Associação de Resistores em Série

A associação em série de resistores se caracteriza por apresentar vários resistores

ligados um após o outro, em sequência, de forma que a corrente elétrica que atravessa o

circuito é obrigada a passar por um resistor após outro para percorrer todo o circuito, daí se dá

o nome de associação em série. (Figura 1)

Figura 1. Associação de resistores em série.

Fonte: vide referências

Equação geral: Req = R1 + R2 + ... + Rn

1.1.2 Associação de Resistores em Paralelo

Ligar um resistor em paralelo significa basicamente dividir a mesma fonte de

corrente, de modo que a ddp em cada ponto seja conservada. Ou seja:

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Figura 2. Associação de resistores em paralelo.

Fonte: vide referências

Equação Geral:

1 = _1_ + __1__ + ... + __1__Req R1 R2 R3

1.1.3 Associação Mista de Resistores

Uma associação mista é composta quando associamos resistores em série e em

paralelo no mesmo circuito. Observe na figura abaixo que os resistores R1 e R2 estão em série

e os resistores R3 e R4 estão em paralelo:

Figura 3. Associação mista de resistores.

Fonte: vide referências

2. DESENVOLVIMENTO

Em um protoboard foram montados dois circuitos em associação mista. Após a

montagem de um circuito com uma fonte de tensão de 12 V e o outro com 8 V com o auxílio

de um multímetro, foram medidas e anotadas as tensões V1, V2 e V3 de cada circuito e as

resistências equivalentes dos circuitos.

3. MATERIAIS UTILIZADOS

Para a prática foram necessários os seguintes materiais:

Conjunto didático para eletrônica analógica com ajuste de tensão e fonte de

alimentação;

Multímetro digital;

Protoboard;

Resistores: 02 unidades de 12 kΩ, 01 unidade de 22 kΩ e 02 unidades de 47 kΩ;

Cabos pino-banana.

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4. PROCEDIMENTOS

Colocamos os resistores em associação mista na placa de protoboard e a fonte de

tensão contínua em paralelo com elas, ou seja, colocamos o cabo pino-banana positivo

Figura 4: Protoboard

Conjunto didático para eletrônica analógica.

Figura 7. Multímetro digital.

Figura 8. Cabos pino-banana.

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(vermelho) na entrada +15 no Conjunto Didático para Eletrônica Analógica e o terra (preto)

na entrada do terra e os mesmos citados, respectivamente, ligados no protoboard na parte de

entrada, ou seja, ponto A adotado e na saída, ou seja, ponto B adotado.

As figuras abaixo mostram as associações feitas:

A) Experimento 01

Na figura abaixo apresentamos o experimento 01 com um circuito em associação mista.

Onde medimos as ddp V1, V2 e V3 e medimos a Req.

B) Experimento 02

Na figura abaixo apresentamos o experimento 02 com mais um circuito em associação

mista. Onde medimos as ddp V1, V2 e V3 e medimos a Req.

+ V3 -

+ V1 -

B

12V 12KΩ

47KΩ

12KΩ

Figura 9: Uma associação mista de resistores didáticos.

A47KΩ22KΩ

+ V2 - + V3 -

Figura 11: Uma associação mista de resistores didáticos.

22KΩ47KΩ + V3 -8V

+ V1 - + V2 -

12KΩ47KΩ

Figura 10: Uma associação de resistores reais.

Figura 12: Uma associação de resistores reais.

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5. RESULTADO

O objetivo da parte teórica nesse experimento é ter uma referência dos valores

calculados em relação aos medidos, pois, existem muitas variáveis quando se vai se faz uma

medição, como, por exemplo: erro do instrumento, perda de energia no instrumento, entre

outras variáveis.

Considerando os circuitos vistos acima, nas experiências, e resolvendo essas

associações de resistores, encontramos os nossos valores referências e podemos agora obter os

erros de medição.

A tabela abaixo mostra os resultados teóricos, experimentais e os erros de medição.

Valores comparativosVariáveis Valor Calculado Valor experimental Erro de medição

Experimento 01

Req - 20 KΩ -V1 - 3,2 V -V2 - 7,2 V -V3 - 3, 8 V -I1 0,26 mA -I2 0,33 mA -I3 0,08 mA -

Experimento 02

Req 24,96 KΩ 24,2 KΩ 0,03 %V1 - 3,15 V -V2 - 3,15 V -V3 - 5,0 V -I1 0,06 mA -I2 0,26 mA -I3 0,23 mA -

6. CONCLUSÃO

Diante disso, fica comprovado o uso das equações gerais para cálculo de Req em

circuitos e da primeira lei de Ohm para achar o valor da corrente elétrica, portanto é muito

importante conhecer a teoria do mesmo para certificar-se que o experimento está dentro do

esperado ou não. A partir disso conclui-se que o método de análise abordado está de acordo

com o processo didático.

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7. BIBLIOGRAFIA

GUSSOW, Milton. Eletricidade Básica. 2ª edição. São Paulo: Pearson Makron Books, 1997.

RAMALHO JUNIOR, Francisco; FERRARO, Nicolau Gilberto; SOARES TOLEDO, Paulo

Antônio. Os fundamentos da física. 8º ed. rev. e ampl. – São Paulo: Moderna, 2003.

Figura 01, 02 e 03: http://s3.amazonaws.com/magoo/ABAAABYFMAI-1.jpg