Relatório de Física Experimental

Relatório de Física Experimental

Prática 11: Amperímetro e Voltímetro

Rodrigo Anjos Cordeiro – 356544 – Turma 21a

Resumo

A medida de unidades como amperagem e voltagem é feitas a partir de amperímetros e voltímetros, respectivamente. As funções amperímetro e voltímetro são presentes no multimetro digital, contudo para um uso eficaz, deve-se ter conhecimento de como operar esse equipamento, e também estar ciente obre o que é amperagem voltagem e resistência. Nesta prática abordamos esse assunto, e realizamos experimentos para estudar sobre o funcionamento do multímetro, tensão e corrente elétrica. A partir de dados fornecidos para os experimentos, os resultados foram bastante satisfatórios.

Introdução

‘O amperímetro é um aparelho ultilizado para medir a intensidade de corrente elétrica, sendo esta contínua (DC) que é a que não muda de polaridade com o tempo ou alternada (AC) que muda de polaridade, e pode ser eficaz ou de pico. Utiliza-se como unidade o àmpere (A). O amperímetro deve ser ligado sempre em série para medir a corrente que passa por uma determinada região do circuito, para isso, o amperímetro deve ter uma resistência muito pequena, quanto menor possível for a resistência do amperímetro melhor será a sua medida. O amperimetro ideal deve ter resistência nula.

O voltímetro é um aparelho ultilizado para medir a diferença de potencial entre dois pontos; por esse motivo ele deve ser ligado em paralelo com o trecho no qual se deseja medir a tensão elétrica. Para não atrapalhar o circuito a resistencia do voltimetro deve ser a maior possivel. O voltimetro ideal é o que tem resistência infinita. ’[1]

A lei que relaciona as duas medidas àmpere e tensão é a Lei de Ohm que se escreve:

[pic 1]

‘Neste experimento iremos ultilizar um multimetro digital que tem as funções amperímetro e voltímetro. Para ultilizar o multimetro na função amperímetro é necessário selecionar a função amperímetro no comutador de medida (A); selecionar o tipo de corrente continua (DC) ou alternada (AC); ligar as pontas de prova: preta na entrada (COM) e vermelha na entrada (A) ou (mA); escolher a escala, fazer com que o aparelho fique em série no circuito que se vai testar.

Para ultilizar o multimetro na função voltimetro é necessário selecionar a função no comutador de medida (V); escolher a escala; ligar as pontas de prova: preta (COM) e vermelha (V); Enconstar a ponta de prova vermelha (ou uma possivel garra de jacaré) no terminal de maior potencial, de modo a obter a medida correta. ’[2]

Objetivos

- Conhecer e utilizar as funções voltímetro e amperímetro de um multímetro digital.

-Montar e verificar como funciona um divisor de tensão;

- Estudar como se modifica a corrente em um circuito quando varia a voltagem ou a resistência;

Metodologia

ESCALAS DO VOLTÍMETRO

• Foram anotadas as escalas DC do voltímetro de sua bancada. Os valores encontrados são: 200 mV, 2 V, 20 V, 200 V e 1 kV. 
  MEDIDAS DE TENSÃO CONTÍNUA 
• Foi ajustada a fonte de tensão em 12 V e fizeram-se as conexões como indicado na figura 11.4 do Manual da pratica. A tensão da fonte será subdividida proporcionalmente aos valores das resistências. 
• Foram medidas as tensões entre os pontos dos circuitos, como indicado na Tabela 1. Anotou-se o valor medido e a escala utilizada. 
• Foi verificado se V05 = V01 + V12 + V23 + V34 + V45. Somando estes valores, temos:

[pic 2]

O valor da tensão entre os terminais e 5 verificado atraves dessa soma foi 9,99V, aproximado do valor medido de 10V.

DIVISOR DE TENSÃO

• Foi determinada a resistência do resistor através da função ohmímetro do multimetro digital. Rx = 9,96 kΩ. 
• Foi montado o circuito da Figura 11.5 do manual da prática com o resistor Rx fornecido e o potenciômetro de 10 kΩ. Fixou-se a tensão da fonte em 10 V através da ajuda do Voltímetro. 
• Foi ajustado o potenciômetro de modo a obter uma tensão sobre o resistor Rx como indicado na Tabela 2. Mediu-se então a tensão sobre o potenciômetro e a resistência (RAB) do mesmo em cada caso e registrou-se os valores na tabela 2(Procedimento 1.7 para questão 3).

MEDIDAS DE TENSÃO ALTERNADA 

• Foram medidas as tensões alternadas da bancada (tomadas da mesa e saídas AC da fonte) e indicou-se em cada caso (de acordo com a tabela 3) o valor eficaz, seu valor de pico correspondente e a escala utilizada. Os valores medidos foram registrados na Tabela 3. 

ESCALAS DO AMPERÍMETRO 

• Foram anotadas as escalas do amperímetro presente na bancada: 
  Os valores encontrados foram: 2 mA, 20 mA, 200 mA, 10A. 

CORRENTE EM FUNÇÃO DE TENSÃO 

• Foi montado o circuito o circuito da Figura 11.6 do manual da prática, de maneira a poder medir a corrente através de um resistor R ligado à fonte de tensão fornecida. Mediram-se as correntes correspondentes às tensões indicadas e anotaram-se os resultados na Tabela 4. 

CORRENTE EM FUNÇÃO DA RESITÊNCIA 

•  Foi montado o circuito da Figura 11.7 do manual da pratica com as garras de jacaré cabos. Ajustou-se a fonte de 10 V. Registrou-se os resultados na Tabela 5. 

Questionário

1. Indique a escala do multímetro que você utilizaria para medir as seguintes tensões:

a) Arranjo de 6 pilhas comuns em série

b) Alimentação do chuveiro elétrico

c) Bateria de um automóvel

Resposta=

1. A voltagem de uma pilha comum é 1,5V [3], portanto, a voltagem obtida pelo arranjo de 6 pilhas em série será a soma da voltagem das 6 pilhas.

[pic 3]

A escala a ser utilizada será a de 20V.

1. A voltagem de um chuveiro elétrico pode ser 127V ou 220V [4]. No caso de uma tensão 127V utiliza-se a escala 200V, contudo, se a tenão for 220V ultiliza-se 2000V ou 1000V.
2. A voltagem da bateria de um automóvel é 12V [5]. A escala a ser ultilizada é 20V.

1. Considere o circuito abaixo onde R1 = 100 Ω e R2 = R3 = 200 Ω. Sabendo que a fonte está regulada em 10 V, determine a voltagem a que está submetido cada um dos resistores R1,R2 e R3.

[pic 4]

(Figura feita no Paint)

Resposta=  

Calculando por meio da resistência equivalente do circuito: Resistencia equivalente de entre dois resistores é dado por: [pic 5] [pic 6] Somando-se a R23 com R1 temos a resistência total [pic 7] [pic 8] [pic 9] [pic 10] [pic 11] [pic 12]

O 0,025 é devido a corrente se dividir ao passar pelos ramos do R2 e R3.

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