A Associação, Potência e Ponte de Wheatstone

[pic 1]Universidade Federal do Pampa – Campus Bagé

CIRCUITOS ELÉTRICOS I

2017

Associação, Potência e Ponte de Wheatstone

Alunas: Vivianne Ortega

1.CONCEITOS RELACIONADOS

ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES

Associação de resistores é um conjunto de resistores interligados em um mesmo circuito. O comportamento da associação depende do tipo de ligação entre os resistores, que podem ser do tipo em série, paralelo e misto.

RESISTORES EM SÉRIE:

Os resistores estão em série, quando apenas dois elementos estão ligados a um único nó, e conduzem a mesma corrente. Pode-se mostrar que esses resistores conduzem a mesma corrente aplicando a lei das correntes de Kirchhoff a cada nó do circuito.

                       [pic 2]

Os quatro resistores podem ser substituídos por um único resistor, o qual chamado de resistor equivalente, conforme a equação abaixo:

Req=R1+R2+R3+R4

A resistência do resistor equivalente é sempre maior do que a do maior resistor na ligação em série.

RESISTORES EM PARALELO

Resistores estão em paralelo quando estão ligados a um único par de nós, os quais, tem a mesma tensão em seus terminais. Quando é feita uma ligação em paralelo, a corrente se divide, conforme a figura abaixo:

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Os três resistores em paralelo podem ser substituídos por um resistor equivalente, usando a lei das correntes de Kirchhoff e a lei de Ohm.

 =  +  + [pic 4][pic 5][pic 6][pic 7]

RESISTORES EM ASSOCIAÇÃO MISTA

Uma associação mista consiste em uma combinação de associação em série e paralelo, ou seja, em um mesmo circuito têm-se os dois tipos de ligações.

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POTÊNCIA

Potência é a grandeza que determina a quantidade de energia concedida por uma fonte a cada unidade de tempo.

PONTE DE WHEATSTONE

        A ponte de Wheatstone é um circuito utilizado para medir resistências de valores médios, na faixa de 1Ω a 1M Ω, com precisão. O circuito da ponte consiste em quatro resistores, uma fonte de tensão cc e um detector.

        O detector é um medidor de d'Arsonval que absorve uma corrente na faixa dos microampères, denominado galvanômetro.

2.OBJETIVOS

Por meio do experimento, verificar as tensões sobre os elementos associados e fixar o conceito de diferença de potencial a partir de determinada referência. Relacionar potência e temperatura em resistores.

3.MÉTODO UTILIZADO

Em circuitos apropriados, é aplicada diferença de potencial a resistores associados e efetua-se a leitura das tensões nos elementos. O monitoramento das variações de tensões com as associações é feito por multímetro e osciloscópio.

4.EQUIPAMENTOS

Fonte regulável de tensão, multímetro e osciloscópio; 8 resistores (150, 220, 470, 1k5, 2k, 4k7, 8k2 e 8k2); LDR; Galvanômetro, Protoboard com 2 cabos PB-PB de 50 cm.

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Figura 1(Fonte Regulável de Tensão)

 

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Figura 2(Multímetro)

 

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Figura 3(Osciloscópio)

 

5.Medição de tensão e precisão de medida:

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Ajustou-se o multímetro e o Osciloscópio para a tensão requerida e posicionou-se o cabo nos terminais de tensão. Ajustou-se a fonte e mediu-se a diferença de potencial nos pontos solicitados na tabela abaixo:

Tabela 1(Medição de Tensão)

	Vf=30V	Vf=0,3V
Osciloscópio	Multímetro	Osciloscópio	Multímetro
VA	20,2V	20,13	318mV	257,2
VBC	10,2V	9,95	190mV	126,5
VAC	30,5V	30,9	405mV	382,5
VBA	-20,4V	-20,2	-203mV	-256
VCB	-10,2V	-9,95	-126mV	-126,6
VCA	-30,5V	-30,12	-364mV	-382,5

Resolução:

- Resistência equivalente do circuito

Req= R1+R2

Req= 2000+1000= 3k Ω

- Tensões e correntes teóricas

Usando a tensão de 30V, obtém-se:

v= R.i

i= [pic 13]

i= 30/3000=0,01A

Tensão no resistor de 2k Ω:

v= R.i

v= 2000.0,01=20V

Tensão no resistor de 1k Ω:

v= R.i

v= 1000.0,01=10V

Usando a tensão de 0,3V, obtemos:

v=R.i

i= [pic 14]

i= 0,3/3000=0,0001A

Tensão no resistor de 2k Ω:

v=R.i

v=2000.0,0001=0,2V

Tensão no resistor de 1k Ω:

v=R.i

v=1000.0,0001=0,1V

6. Análise de Potência em resistores

6.1.

Passo 1: Zere ( 0V ) a fonte de tensão;