O Divisor de Tensão e Divisor de Corrente

Laboratório de circuitos Elétricos I

Prática 2:Divisor de tensão e divisor de corrente.

Nome do autor: José Lucas da Silva Holanda

Afiliação do autor: Engenharia Elétrica – UFPI

E-mail: [e-mail]

Resumo – Este relatório apresenta dados resultantes de medições relacionadas a segunda pratica do Laboratório de Circuitos Elétricos I, que objetiva verificar as propriedades de circuitos resistivos divisores de tensão e corrente, além da Ponte de Wheatstone.  [pic 1]

Palavras chave –Circuito divisor, tensão, corrente.

Abstract – This report presents data resulting from measurements related to the second practice of the Electrical Circuits Laboratory I, which aims to verify the properties of resistive circuits of voltage and current divisions, besides the Wheatstone Bridge.

Kei Words – Divider circuit, voltage, current.

I. Objetivos

• Verificar as propriedades dos circuitos básicos para a atenuação de corrente e de tensão.
• Verificar as propriedades da ponte de Wheatstone

II. Material utilizado

• 1 Protoboard.
• Fonte de tensão contínua de 5Vl.
• Multímetros.
•  Resistores variados.

III. Resumo

1. Introdução

        Os resistores podem estar distribuídos de diferentes maneiras nos circuitos elétricos, eles podem estar ligados em série, paralelo ou até mesmo em um arranjo que tem a capacidade de gerar um equilíbrio entre os resistores (Ponte de Wheatstone). Diz-se que dois ou mais resistores estão ligados em série quando estes estão ligados em um único trajeto, ou seja:

Figura 1. Resistores em série.

Como existe apenas um caminha para a passagem da corrente elétrica esta é mantida por toda a extensão do circuito. Já a tensão entre cada resistor irá variar conforme a resistência deste. Circuitos desse tipo são chamados de divisores de tensão, ou seja:

             (1)[pic 2]

   (2)[pic 3]

Quando os resistores estão ligados em nós no circuito, como na imagem abaixo:[pic 4]

Figura 2. Resistores em paralelo.

Nesse circuito os resistores R1, R2 e R3 são alimentados pela mesma fonte de tensão V.

[pic 5]

Isso faz com que eles fiquem sujeitos à mesma tensão, mas são percorridos por correntes elétricas diferentes, que são proporcionais ao valor de cada uma das resistências.

[pic 6]

Circuitos desse tipo são chamados de Circuitos Divisores de Corrente.

O último caso para ligação de resistores em circuitos elétricos é o Circuito losango ou Ponte de Wheatstone, essa ponte foi inventada por Samuel Hunter Christie, entretanto seu nome permaneceu como uma forma de homenagem a Sir Charles Wheatstone, responsável por difundir o uso dessa configuração de resistores. A ponte de Wheatstone é um circuito da forma:[pic 7]

Figura 3. Ponte de Wheatstone.

Esse circuito é formado por quatro resistores, ima fonte de tensão e um detector ou medidor. Este tipo de circuito pode ser usado para medir resistência, indutância, capacitância ou frequência. A ponte de Wheatstone é usada para medir resistência. O valor de um dos quatro resistores é variável, sendo, portanto, ajustado até que a corrente que passa pelo detector seja zero. Assim, a ponte estará em equilíbrio e é possível estabelecer uma relação entre as resistências.

1. Montagens.

Primeira montagem: Propriedade da divisão de corrente. Desenvolva, com base no circuito da figura 1, as equações para as correntes I1 e I2. Calcule os valores das correntes I1 e I2, considerando que os valores dos resistores são Rs=1kΩ, R1=2,2kΩ e R2=5,6kΩ. Monte o circuito da figura 1 utilizando: protoboard, fonte de tensão variável e os respectivos resistores. Faça as medições de correntes nos ramos dos resistores R1 e R2 utilizando o multímetro convencional. Compare os valores calculados com os resultados das medições.

[pic 8]

Figura 4. Circuito divisor de corrente.

1. Descrição do funcionamento

        Montou-se o circuito da Figura 4, com isso foram feitas medições da corrente nos ramos dos resistores R1 e R2 utilizando um multímetro convencional. Com base na Figura 4, foi possível desenvolver as equações Is, I1 e I2.

        Pela Figura 4, e aplicando a Lei dos Nós em relação a malha da direita, tem-se que:

[pic 9]

Na figura os resistores R1 e R2 estão ligados em paralelo, assim é possível reduzir o circuito para encontrar a corrente Is.

[pic 10]

Ficando com o circuito da Figura 5:[pic 11]

Figura 5. Circuito com a nova Resistência.

Agora temos dois resistores em série, a corrente Is pode ser calculada por:

[pic 12]

Por fim, pode-se calcular I1 e I2 usando divisor de correntes:

[pic 13]

[pic 14]

Para Rs = 1kΩ, R1 = 2,2kΩ e R2 = 5,6kΩ, temos:

[pic 15]

Então

[pic 16]

Portanto,

[pic 17]

[pic 18]

1. Diagrama elétrico [pic 19]

Figura 6. Simulação do circuito divisor de corrente.

1. Tabelas

TABELA 1.

MEDIÇÕES DE CORRENTE CIRCUITO DA FIGURA 1

Resistências	R1 = 2,2kΩ	R2 = 2,2kΩ
Corrente (mA)

Segunda montagem: Propriedades da divisão de tensão: