Estudantes e autores: Turma 3, Equipa 2: Luís Vilaça Ricardo Wang Simão Oliveira

Transcrição

1 Estudantes e autores: Turma 3, Equipa 2: Bernardo Fonte up @fe.up.pt Supervisor: Artur Moura Eduardo Serra up @fe.up.pt Monitor: Diogo Dinis Luís Vilaça up @fe.up.pt Ricardo Wang up @fe.up.pt Simão Oliveira up @fe.up.pt

2 Introdução Lei de Ohm Resistências elétricas Associação de resistências em série e em paralelo Material Procedimento Elementos lineares Resistências em série Resistências em paralelo Elementos não lineares LED verde LED branco LED vermelho Conclusão 1

3 INTRODUÇÃO LEI DE OHM V R = V/I I = V/R V = R I Circuito elétrico com uma resistência 2

4 INTRODUÇÃO RESISTÊNCIAS ELÉTRICAS Resistências elétricas Código de cores das resistências 3

5 INTRODUÇÃO ASSOCIAÇÃO DE RESISTÊNCIAS EM SÉRIE E EM PARALELO Associação de resistências em série Associação de resistências em paralelo 4

6 Fonte de alimentação Resistências LEDS Multímetro Placa de montagem (breadboard) Smartphone com aplicação Luxmeter 5

7 PROCEDIMENTO ELEMENTOS LINEARES MONTAGEM 1 E MEDIDAS Utilização do multímetro para medir o valor de cada uma das resistências utilizadas. Montagem do circuito com as resistências em série. Ligar amperímetro em série antes das resistências. Variar a fonte da tensão entre 0V e 10V em intervalos sucessivos de 0,5V. Com o multímetro medir a tensão em cada resistência. V 1 V 2 V 3 I f R 1 R 2 R 3 A V R1 V R2 V R3 + V f - V t Esquema Montagem 1 6

8 PROCEDIMENTO ELEMENTOS LINEARES ANÁLISE DOS RESULTADOS MONTAGEM 1 V(V) y = 945,86x + 0,0205 R1 R2 R3 8 RT 6 y = 541,75x + 0,0116 Linear (R1) Linear (R2) 4 y = 258,32x + 0,0044 Linear (R3) Linear (RT) ,002 0,004 0,006 0,008 0,01 0,012 y = 146,22x + 0,0013 I(A) Gráfico Tensão em função da Corrente para cada resistência e para a resistência total 7

9 PROCEDIMENTO ELEMENTOS LINEARES MONTAGEM 2 E MEDIDAS Montagem do circuito com as resistências em paralelo. Ligar amperímetro em série antes das resistências. Variar a tensão de tensão entre valores de 0 e 5V, em intervalos sucessivos de 0,5V. Com o multímetro medir a tensão em cada resistência. Utilização da Lei de Ohm. I f + A V f I 1 R 1 I 2 R 2 I 3 R 3 - V Esquema Montagem 2 8

10 PROCEDIMENTO ELEMENTOS LINEARES ANÁLISE DOS RESULTADOS MONTAGEM 2 I(A) 0,07 0,06 y = 0,0124x - 4E-17 1/R1 0,05 1/R2 1/R3 0,04 0,03 0,02 y = 0,0067x - 2E-17 y = 0,0038x 1/Rt Linear (1/R1) Linear (1/R2) Linear (1/R3) Linear (1/Rt) 0,01 0 y = 0,0018x V(V) Gráfico corrente em função da tensão para cada resistência e para a resistência total 9

11 PROCEDIMENTO ELEMENTOS NÃO-LINEARES MONTAGEM 3 (LED) E MEDIDAS Utilização de LEDs de cor branca e verde. Ligar a resistência em série e depois também o LED (verde ou branco). Variar a fonte de tensão entre 1,5V e 5V, em intervalos sucessivos de 0,2V. Para cada valor de tensão, mede-se a queda de tensão (V) nos terminais do LED e a corrente que o percorre. Esquema Montagem 3 10

12 I(mA) PROCEDIMENTO ELEMENTOS NÃO LINEARES ANÁLISE DOS RESULTADOS MONTAGEM 3 (LED) I(mA) LED Verde y = 1E-09e8,2688x LED branco y = 2E-13e11,209x ,5 1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 2,7 2,9 3,1-5 TL(V) y=41,85x -104,41-10 LED verde função linear Exponencial (LED verde) Gráfico corrente em função da tensão para o LED verde ,2 2,4 2,6 2,8 3 3,2 TL(V) y=56,11x -147,54 LED branco função linear Exponencial (LED branco) Gráfico corrente em função da tensão para o LED branco 11

13 PROCEDIMENTO ELEMENTOS NÃO LINEARES MONTAGEM 4 (LED) E MEDIDAS Utilização da aplicação "Luxmeter" no smartphone de modo a medir a intensidade luminosa em lux do LED incluído num circuito. Medição da intensidade luminosa para vários ângulos de incidência. Montagem 4 12

14 PROCEDIMENTO ELEMENTOS NÃO LINEARES ANÁLISE DOS RESULTADOS MONTAGEM 4 (LED) LED Vermelho 1800 Intensidade y = -0,0001x 5 + 0,0155x 4 + 0,0355x 3-9,3205x 2-0,274x ,8 Luminosa (Lux) R² = 0, LED Vermelho Polinomial (LED Vermelho) Ângulo Incidênia ( ) Gráfico intensidade luminosa relativa em função do deslocamento angular. 13

15 Concluímos com este trabalho que existem dois tipos de elementos num circuito elétrico: lineares e não-lineares. Eles distinguem-se pelo facto dos elementos lineares seguirem a Lei de Ohm, ao contrário dos não-lineares. Assim, a temática dos circuitos elétricos apresenta grande importância para o desenvolvimento tecnológico da nossa sociedade. Logo, a abordagem deste assunto é essencial no nosso percurso académico e certamente o grupo retirou ilações e conhecimentos de importância vital. 14