UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE

CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA-CCT

DEPARTAMENTO DE FÍSICA

DISCIPLINA: FISICA EXPERIMENTAL II

ALUNO: ANDRÉ BEZERRA DA SILVA MATRÍCULA: 21011980

PROFESSOR: WILSON CURI TURMA: 04 TER 08/QUI 10

Multímetro como voltímetro1° Relatório (Parte 2)

CAMPINA GRANDE

1º de SETEMBRO de 2011

d

1 - IntroduçãoNeste relatório é relatado o experimento do “Multímetro como Voltímetro”, que foi realizado no dia 25

de agosto de 2011.

2 - Objetivo O experimento tem como objetivo, medir a tensão das resistências (R1, R2 e R3) e a diferença de

potencial de uma prancha distribuidora, alimentadas por uma fonte de corrente contínua de 15V, além da voltagem entre os terminais de uma pilha comum e de duas pilhas ligadas em série.

3 - FUNDAMENTAÇÕES TEÓRICAS

3.1 - Materiais Utilizados Multímetro; Uma prancha distribuidora de voltagem; Um sistema com uma pilha grande e uma pequena; Fios de ligação; Resistores (R1, R2 e R3); Fonte.

3.2 - Descrição do Experimento Com a prancheta divisora de voltagem, ligou-se a mesma à uma fonte de 15V de corrente contínua

(DC), observou-se a polaridade e mediu-se com o multímetro a D.D.P. nos bornes indicados na Tabela I e anotou-se os valores obtidos.

Mediu-se a voltagem entre os terminais de uma pilha grande e pequena e anotou-se na Tabela II.Em seguida, mediu-se a voltagem entre os terminais da rede de energia elétrica, e sabendo-se que o

valor nominal da tensão é 220V, tomou-se cuidado ao medi-la, pois deve-se usar o maior calibre de tensão alternada para esta leitura. Mediu-se uma tensão alternada de 215V.

E finalmente, montou-se um circuito com três resistores em série (R1 = 560; R2 = 820 e R3 = 1,8k) ligados em uma fonte E = 15V, e mediu-se a D.D.P. sobre cada resistor.

3.3 - Montagem do Experimento

3.4 - Medidas e Tabelas

Prancheta divisora de tensão conectada a uma fonte de tensão (I)

Circuito de Pilha Pequena e Grande (II)

Circuito Experimental (III)

V

abc

e

Dados coletados com o auxílio do multímetro:

TABELA I: Valores nominais e medidos de voltagens diversas.Voltagem Valor Teórico Valor Medido Erro Percentual

Vae (V) 15V 15V 0,67%Vbe (V) 1,5V 1,505V 0,33%Vce (V) 150mV 152,5mV 1,67%Vde (V) 15mV 15mV 0%Vab (V) 13,5V 13,595V 0,7%Vac (V) 14,85V 14,9475V 0,65%Vad (V) 14,985V 15,085V 0,67%

TABELA II: Valores nominais e medidos de voltagens de pilhas diversas. Voltagem Valor Teórico Valor Medido Erro Percentual

Pilha Pequena 1,5V 1,4V 6,67%Pilha Grande 1,5V 1,4V 6,67%Pilhas em Série 3,0V 2,8V 6,67%Pilhas em Paralelo 1,5V 1,45V 3,33%Voltagem da Rede (**) 220V 215V 2,27%

(**) A voltagem da rede deve ser medida com o voltímetro no modo AC e escala apropriada V > 220V

TABELA III: Valores nominais e medidos de voltagens em diferentes pontos de um circuito.

ResistorValor Teórico do

ResistorValor Teórico da

D.D.P.Valor Experimental

da D.D.P.Erro

PercentualR1 560Ω 2,64V 2,7V 2,27%R2 820Ω 3,87V 3,9V 0,77%R3 1,8kΩ 8,49V 8,65V 1,88%

4 - Conclusões

Os valores obtidos através da medição experimental estão dento da tolerância dos valores teóricos, isto indica que os resultados obtidos são a princípio aceitáveis. Comprovamos esta afirmação ao analisarmos os erros das medidas, onde temos todos com valores toleráveis, pois são valores pequenos.

Algumas fontes de erros podem ser citadas como: o uso do multímetro analógico (se fosse um multímetro digital, ele nos daria medidas mais precisas, uma vez que eliminaríamos a necessidade das aproximações de valores feitas pelo o operador e os possíveis erros na zeragem do multímetro) e temos também o erro no valor da resistência, pois não temos resistores ideais, fato que também ocorre com os fios de ligação que não são ideais.

5 - Anexos

CÁLCULO DOS ERROS PERCENTUAIS DA TABELA I

O valor dos erros percentuais de cada D.D.P. pode ser calculado pela seguinte fórmula:

CÁLCULO DOS ERROS PERCENTUAIS DA TABELA II

E%=|V Exp−V Teo|

V Exp

×100

Ede=|15−15|15

×100=0%

Ebe=|1,5−1, 505|

1,5×100=0 ,33 %

Eae=|15−15 ,1|15

×100=0 , 67 %

Ece=|150−152 ,5|150

×100=1 , 67 %

Eab=|13 ,5−13 ,595|13 ,5

×100=0,7%

Eac=|14 ,85−14 , 9475|14 , 85

×100=0 , 65 %Ead=

|14 , 985−15 , 085|14 ,985

×100=0 ,67%

Ealignl¿ Pilhas ¿Paralelo ¿=|220−215|220

×100=2 ,27 % ¿

Ealignl¿ Pilhas ¿Série ¿=|3,0−2,8|

3,0×100=6 , 67% ¿Ealignl¿ Pilha ¿Pequena ¿=

|1,5−1,4|1,5

×100=6 ,67 %¿

CÁLCULO DO VALOR TEÓRICO DAS DIFERENÇAS DE POTENCIAL (D.D.P.) DA TABELA III

Conhecendo-se os valores de R1 = 560Ω, R2 = 820Ω, R3 = 1.800Ω e E = 15V (Tensão na Fonte), utilizamos a corrente elétrica (I) encontrada acima e aplicamos a fórmula , de onde obtemos:

CÁLCULO DOS ERROS PERCENTUAIS DA TABELA III

IRVR

Ealignl¿ Pilhas ¿Paralelo ¿=|1,5−1 ,45|

1,5×100=3 ,33 % ¿Ealignl¿ Pilha ¿Grande ¿=

|1,5−1,4|1,5

×100=6 ,67 %¿

V E=Req⋅I ⇒ V E=( R1+R2+R3 )⋅I ⇒ I=V E

(R1+R2+R3 )⇒ I=15

(560+820+1800)⇒ I=4 , 72mA ou I=0 , 00472 A

V R 1=R1⋅I ⇒ V R 1=560⋅0 , 00472=2 , 64 V

V R 2=R2⋅I ⇒ V R 2=820⋅0 ,00472=3 ,87 V

V R 3=R3⋅I ⇒ V R 3=1800⋅0 , 00472=8 , 49V

E1=|2 ,64−2,7|

2 ,64×100=2 , 27% E3=

|8 ,49−8 ,65|8 , 49

×100=1 ,88 %E2=|3 ,87−3,9|

3 ,87×100=0 ,77 %