Aluno Matrícula 4º período - º semestre de 200

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1 UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO FACULDADE DE ENGENHARIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELETRICA 2º RELATÓRIO DE ELETRICIDADE II Circuitos com energia elétrica contínua. A potência Aluno Matrícula 4º período - º semestre de 200 ÍNDICE: - 1ª parte: identificação ( folha de rosto )-- pag. 1-2ª parte: descrição do trabalho pag. 2-3ª parte: base de dados pag. 14-4ª parte: exposição do experimento pag. 15-5ª parte: gráficos pag. 16-6ª parte: anexos pag. 17 Rio de Janeiro, de de 200 UERJ º SEMESTRE ELETRICIDADE II 2ª EXPERIÊNCIA - GABARITO pag. 14

2 3ª parte base de dados Item 2.6.c.4 e item 2.7 TABELA 2 : QUADRO DE MEDIDAS inferior superior correto Multiplicador no correto MEDIDA ( no correto ) Valor teórico esperado Percentual de erro Escala utilizada V exemplo B ,75 ± 0,03 1,52 ± 0,02 1 v 1,50 ± 0,05 1,5 v 0 % DC Vcc AB ,5±0,5 9,5±0,1 1 volt 9,5±0,1 9,5 0 % DC Item 2.3.b lista de materiais e item 3.3 TABELA 3 : LISTA DE MATERIAIS Tipo de equipamento Nome do fabricante Modelo do equipamento Número de série N 0 patrimonial UERJ Resistor Desconhecido 18 Ω - 1/8 watts Não tem Não tem Resistor Desconhecido 18 Ω - watts Não tem Não tem Multímetro Minipa ET 304 Desconhecido Gerador DC Eico 64-S Item 7 descrição dos controles No multímetro ( VOM ) : Chave de função e. Permite a escolha da função ( volts CC, volts CA, Corrente CC ou ohms ) em que será empregado. A mesma chave ajusta o aparelho para o ( no caso da função ohms trata-se do multiplicador ) desejado. Obs : por uma questão segurança a função ohms não foi utilizada nesse experimento, e por isso o botão de ajuste de 0 (zero) ohms também não foi operado. No gerador DC : Voltage permite o ajuste da tensão que se deseja que o gerador forneça. Range devido ao limite de potência que o gerador pode fornecer, ajusta os limites permitidos entre tensão e corrente. O produto V*I dos ajustes permitidos pela chave Range conduz numericamente à mesma potência. Itens 2.6.b.1 E 2.6.b. reprodução das tentativas de medidas feitas FAIXA = 250 FAIXA = 50 ALCANCE CORRETO- FAIXA = Item 6.4 circuitos equivalentes para estudo. CIRCUITOS EQUIVALENTES V CC 5,5 MΩ 11 MΩ VOM=11MΩ 5,5 MΩ 5,5 MΩ UERJ º SEMESTRE ELETRICIDADE II 2ª EXPERIÊNCIA - GABARITO pag. 15

3 4ª parte Exposição do experimento. Questionário, memória de cálculos, comentários. Questionário: Item 6.1.a: para, do, do, para 6.1.b: os instrumentos de medições são cargas e por isso podemos usar a relação entre sentido de corrente e polaridade de tensão que possuem e associar essas informações ao dispositivo. Item 6.2.a: porque estão ajustados de tal modo que receberão do circuito uma quantidade de energia, por unidade de tempo ( potência ), menor ou no máximo igual a que podem suportar 6.2.b: porque estão ajustados de tal modo que receberão do circuito uma quantidade de energia, por unidade de tempo ( potência ), que será superior a que podem suportar. Item 6.3: No maior possível, isto é, 250 volts. Nesse é garantido que o voltímetro não sofrerá sobrecarga, isto é, o voltímetro será capaz de manipular com segurança a quantidade de energia por unidade de tempo ( potência ), que irá receber do circuito mesmo que haja um eventual erro de ajuste do gerador, ou erro de montagem ou defeito em algum dispositivo do experimento que venha provocar uma tensão, até mesmo elevada, fora do controle do operador. Item 6.4: V CC / 2 Ver memória de cálculos e figura ilustrativa na base de dados. Item 6.5: esta coluna não poderá ser preenchida pois o instrumento não permite leitura fora da escala e além disso o instrumento estará em sobrecarga elétrica e mecânica. Ver resposta ao item 6.2 acima. Item 6.6: Os instrumentos indicadores analógicos têm na face do mostrador a informação que identifica a(s) grandeza(s) que pode(m) medir. O gerador que foi utilizado nesse 2º experimento possue dois medidores onde podemos ler Volts DC e Ampères DC. Item 6.7: Na função ohms é o instrumento quem fornece energia ao circuito, enquanto nas outras funções é o circuito quem fornece energia ao instrumento. Ao se tentar usar a função ohms, caso o circuito possua qualquer tipo de manifestação de energia possivelmente o circuito danificará o multímetro na função ohms pois o mesmo não estará ajustado para manipular com segurança a energia que irá receber. Item 6.8.a ) ±0,3 volts b) ±0,2 volts c) O multímetro fornecerá melhores leituras pois permite uma acuidade visual melhor para o usuário, isto é, melhor precisão ( ou algarismos significativos ). Item 6.9: Ajusta ao limite da máquina as máximas relações possíveis entre tensão e corrente. O gerador tem um limite de potência que pode fornecer, daí o compromisso entre tensão e corrente máximas que pode fornecer simultaneamente. O produto V*I dos ajustes permitidos pela chave Range produz numericamente esta potência. Item 6.: um preparatório para as experiências 3ª, 4ª e 5ª Item 6.11: Circuitos com energia elétrica contínua. A potência. Item 9 - Memória de cálculo: Princípios e leis utilizados: Circuito equivalente série e paralelo. A potência em eletricidade. Item 6.4 ( ver figura na base de dados ) o voltímetro também é uma carga e está em paralelo com R=11 MΩ do circuito em exame. A carga equivalente que existe entre os pontos onde o voltímetro foi conectado é, então, o equivalente paralelo de duas resistências de 11 MΩ, igual a 5,5 MΩ e portanto V = V CC. 5,5 / 11 = V CC / 2. Itens 2.3.f e 2.6.c.3 a potência dissipada pode ser calculada como V 2 /R, e portanto Potência em R 1 = 9,5 2 / 18 5 W Item 2.3.f Comentários: Quando o circuito foi energizado o resistor queimou por ter sido ultrapassada a máxima potência que o mesmo poderia suportar. O problema foi solucionado substituindo-o por outro resistor, de mesmo valor ohmico, porém com maior dissipação de potência. O resistor inicial era de 1/8 de watts tendo sido submetido a aproximadamente 5 watts. O resistor instalado posteriormente podia suportar até watts. Outro objetivo alcançado, similar ao do primeiro experimento, foi a verificação de que todo instrumento precisa ser devidamente ajustado para ter um desempenho como o descrito pelo fabricante. Dos diversos desempenhos possíveis um deles, isto é, uma determinada condição de ajustes, é o mais adequado e o instrumento será mais preciso, e como precisão e exatidão costumam estar associados intimamente, partimos dessa premissa para escolher o ajuste, isto é, faixa ( ) em que o instrumento seja mais exato ( procuramos onde o instrumento é mais preciso, para sabermos onde seria mais exato). Mas devemos sempre levar em consideração que esta não é uma premissa válida para qualquer instrumento de medição. Compare como se comporta o voltímetro ( multímetro na função volts ) com o comportamento do ohmímetro ( multímetro na função ohms ) da 1ª experiência UERJ º SEMESTRE ELETRICIDADE II 2ª EXPERIÊNCIA - GABARITO pag. 16

4 V AB 5 1 0,2 FAIXAS ( ALCANCES ) 0,25 2,5 50 1kV UERJ º SEMESTRE ELETRICIDADE II 2ª EXPERIÊNCIA - GABARITO pag. 17

5 8 9 3A 3B 4B 5B 4A 5A PREPARATÓRIO DE INSTRUMENTAÇÃO DAS EXPERIÊNCIAS COM C.C. ( 2 a, 3 a, 4 a ) Responda baseando-se na 2 a experiência Identifique com o n l, na região da chave de ajustes, a única função que poderá ser usada nessa experiência Identifique com o n 2, na região da chave de ajustes, a função que não poderá ser usada nessa experiência, devido a presença de uma fonte interna de energia no VOM Identifique como n 3, na região da chave de ajustes, o com o qual iniciará, por questões de segurança do VOM, a medida da tensão do gerador. 3 A.- Identifique com o n 3A, na região das escalas, a escala que utilizará nessa medida inicial. 3 B.- Identifique com o n 3B, na região das escalas, o valor de " fundo de escala " que utilizará nessa medida inicial. 3 C.- Indique com o n 3C, na região das escalas, a posição teórica do índice, nessa medida inicial Identifique com o n 4, na região da chave de ajustes, o que usará na 2 a tentativa de 4 A.- Identifique com o n 4A, na região das escalas, a escala que utilizará nessa 2 a tentativa de 4 B.- Identifique com o n 4B na região das escalas, o valor de " fundo de escala " que utilizará nessa 2 a tentativa de 4 C.- Indique com o n 4C, na região das escalas a posição teórica do índice nessa 2 a tentativa de 5. - Identifique com o n 5, na região da chave de ajustes, o que usará na 3 a tentativa de 5 A.- Identifique com o n 5A, na região das escalas, a escala que utilizará nessa 3 a tentativa de 5 B.- Identifique com o n 5B, na região das escalas, o valor de " fundo de escala " que utilizará nessa 3 a tentativa de 5 C.- Indique com o n 5C, na região das escalas a posição teórica do índice nessa 3 a tentativa de 6. - Identifique com o n 6, na região da chave de ajustes, os s que não poderão ser usados em hipótese alguma nessa experiência, pois a única tensão existente será a do gerador Identifique com o n 7, na região da chave de ajustes, o terminal negativo (-) do VOM Identifique com o n 8, na região da chave de ajustes, o terminal positivo (+) do VOM Identifique com o n 9, na região da chave de ajustes, o terminal do VOM por onde entrará a corrente necessária para que a leitura seja positiva.. - Identifique com o n, na região da chave de ajustes, o terminal do VOM por onde sairá a corrente necessária para que a leitura seja positiva Mostre através de uma seta o sentido da corrente que passará internamente pelo VOM, de um terminal para o outro, identificados nos itens 9 e acima, e identifique-a com o n Identifique com o n l2, na região da chave de ajustes, em que posição a chave deve ficar quando o VOM precisa ser transportado ou quando vai ser guardado após o uso. 5C 4C 3C 6 30kW / VDC kw / VAC 0dB=1mW600W 0W ADJ TAUT BAND PROTECTION FUSE &DIODE DCV OFF 250&UP , ET-304 ACV 0 0,25 2,5 DC6A 6A x1k 0,5A x mA x -COM 5mA x1 DCA 50mA W 2 25 AC V ADD RANGE db DC1kV +VAW Nome do Aluno: Matrícula UERJ º SEMESTRE ELETRICIDADE II 2ª EXPERIÊNCIA - GABARITO pag. 17