Relatório: Experimento 3

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1 Relatório: Experimento 3 Nome 1: Assinatura 1: Nome 2: Assinatura 2: Nome 3: Assinatura 3: Turma: Procedimento I Q1 (0,5 ponto) Apresente os valores experimentais encontrados para τ e t 1/2 do circuito RC, com suas respectivas incertezas: t 1/2 = ( ± ) Q2 (0,5 ponto) A partir do valor encontrado para t 1/2, determine o valor de τ do circuito RC com sua respectiva incerteza. Apresente também a expressão utilizada para calcular a incerteza. Expressão para στ = Q3 (0,5 ponto) Compare os valores que obteve para a constante de tempo τ, através da medida direta de seu valor e através da medida de t 1/2.

2 2 Procedimento II Q4 (1,0 ponto) Com o auxílio de um multímetro meça os valores de R e C. Calcule o valor nominal de τ, isto é, o valor calculado a partir dos valores medidos de R e C. Indique também a expressão utilizada para calcular a incerteza. R = ( ± ) C = ( ± ) Expressão para στ = Q5 (1,0 ponto) Meça seis pares de valores de t e V R, usando os cursores ou fazendo leitura direta na tela. Anote os valores medidos com suas respectivas incertezas na Tabela 1. Anote também as escalas de tempo e voltagem utilizadas. Escala vertical: Escala horizontal: Tabela 1 N t ± σ t (ms) V R ± σ V (V)

3 3 Q6 (1,0 ponto) Faça um gráfico de V R versus t no retículo milimetrado abaixo, marcando os pontos medidos e traçando à mão livre a curva que melhor se ajusta aos pontos experimentais. A partir da curva traçada, obtenha o valor de τ e sua incerteza, utilizando o mesmo método do Procedimento I. Q7 (1,0 ponto) Preencha a Tabela 2 com os valores encontrados para τ do circuito RC nas questões 1, 2, 4 e 6 (com suas respectivas incertezas), assim como as incertezas relativas e as discrepâncias relativas (no cálculo das discrepâncias, considere o valor nominal como o valor de referência).

4 4 Tabela 2 Questão τ ± σ τ (ms) σ τ /τ(%) Discrep. rel. (%) Q1 Q2 Q4 Q6 Compare os 4 valores obtidos para τ e comente sobre as vantagens e desvantagens de cada medida. Qual a medida mais precisa? Qual a mais acurada? Procedimento III Q8 (0,5 ponto) Calcule o valor de τ esperado para o circuito RC montado e sua incerteza, lembrando que R G = 50 Ω. Utilize este valor para calcular a frequência da onda quadrada a ser utilizada. τ esperado = ( ± ) f = Q9 (0,5 ponto) Utilize um dos métodos utilizados acima (no procedimento I ou II) para medir τ e a partir deste valor calcule o valor de R G, comparando com o valor esperado. τ medido = ( ± ) R G = ( ± )

5 5 Procedimento IV Q10 (0,5 ponto) Apresente os valores experimentais encontrados para τ e t 1/2 do circuito RL, com suas respectivas incertezas, utilizando o mesmo método do procedimento I. t 1/2 = ( ± ) Q11 (0,5 ponto) A partir do valor encontrado para t 1/2, determine o valor de τ do circuito RL com sua respectiva incerteza. Apresente também a expressão utilizada para calcular a incerteza e compare com o valor obtido através da medida direta da constante de tempo. Expressão para στ = Procedimento V Q12 (1,0 ponto) Meça sete pares de valores de t e V L e anote os valores obtidos na Tabela 3, com suas respectivas incertezas. Calcule os valores de ln(v L /Volt) e suas incertezas, e anote-os também na tabela. Não se esqueça de anotar os valores das escalas de tempo e voltagem utilizadas nas medidas.

6 6 Escala vertical: Escala horizontal: Tabela 3 N t ± σ t (ms) V L ± σ V (V) ln(v L /Volt) ± σ lnv Meça o valor de R usando um multímetro, e considere que o indutor possui uma incerteza de 10% no valor nominal de sua indutância. Apresente esses valores e calcule o valor nominal de τ, com sua incerteza. Apresente também a expressão utilizada para calcular στ. R = ( ± ) L = ( ± ) Expressão para στ = Q13 (0,5 ponto) Faça o gráfico de ln(v L /Volt) versus t no retículo milimetrado abaixo. Note que este gráfico corresponde a uma linearização da equação 3.25 do roteiro desta aula, que tem como resultado ln(v L ) = ln(v B ) t τ. Q14 (0,5 ponto) Utilizando um dos programas de regressão linear disponíveis, obtenha os valores dos coeficientes linear e angular e, a partir destes valores, obtenha o valor de τ

7 7 a = ( ± ) b = ( ± ) Q15 (0,5 ponto) Preencha a Tabela 4 com os valores encontrados para τ do circuito RL nas questões 10, 11, 12 e 14 (com suas respectivas incertezas), assim como as incertezas relativas e as discrepâncias relativas (no cálculo das discrepâncias, considere o valor nominal

8 8 como o valor de referência). Compare os 4 valores obtidos para τ e comente sobre as vantagens e desvantagens de cada medida. Qual a medida mais precisa? Qual a mais acurada? Tabela 4 Questão τ ± σ τ (ms) σ τ /τ(%) Discrep. rel. (%) Q10 Q11 Q12 Q14