MULTITESTE. Objetivo. Conhecer o funcionamento do multiteste (multímetro) básico. 8.1 Introdução

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1 8aula Multiteste 43 8aula MULTITESTE Objetivo Conhecer o funcionamento do multiteste (multímetro) básico. 8.1 Introdução O Multímetro básico permite fazer medidas de resistência elétrica, diferença de potencial (ddp) e corrente elétrica, ou seja, têm-se, em um único aparelho, um voltímetro, um amperímetro e um ohmímetro. Há, portanto, aparelhos (principalmente os digitais) que fazem, além dessas medidas básicas, outras mais específicas como medir continuidade, testar diodos, transistores, freqüência, dentre outras. Neste experimento abordaremos o uso do multímetro somente como voltímetro. O voltímetro ideal possui resistência interna infinita. Na prática, a resistência interna de um voltímetro deve ser grande, variando de acordo com a estrutura interna do mesmo. Além disso, uma boa medida dependerá, também do valor de resistência do dispositivo ao qual ele medirá a ddp. Para medir a ddp, o voltímetro deve ser ligado em paralelo com o dispositivo elétrico. Há dois tipos de tensão elétrica: TENSÃO CONTÍNUA: é aquela que apresenta uma mesma polaridade ao longo do tempo, podendo ter amplitude constante ou variável (periódica ou não). TENSÃO ALTERNADA: é aquela que apresenta uma mudança de polaridade ao longo do tempo, podendo ter amplitude constante ou variável (periódica ou não). O multímetro, como voltímetro, quando preparado para medir tensão contínua, estará medindo a tensão média (valor médio da forma de onda da tensão). Já, quando preparado para medir tensão alternada, estará medindo a tensão eficaz (valor eficaz ou valor rms da forma de onda da tensão). 8.2 Materiais Utilizados a) Multímetro analógico: ET-3007 ou similar;

2 44 Multiteste 8aula b) Multímetro digital: ET-2030A, ET-2051 ou similar; c) Placas com 4 (quatro) resistores diferentes; d) 2 (duas) pilhas de 1,4 V; e) 1 (uma) bateria de 9,0 V; f) Fonte de tensão alternada (rede elétrica de 220 VAC) ; g) Fonte de tensão contínua (variável). 8.3 Procedimentos Experimentais A VOLTÍMETRO ANALÓGICO: Medidas de Tensão Contínua (VDC) e Tensão Alternada (VAC) a) Para medir tensão elétrica contínua, ajuste o multímetro na escala (Direct Current Voltage - DCV), num valor adequado ao valor da ddp a ser medida. Se o valor da tensão for desconhecido, posicione a chave seletora no maior valor de tensão que o aparelho pode medir e diminua, até encontrar uma escala conveniente para a leitura. Isto é: Não se deve conectar o multímetro (voltímetro) a uma fonte de ddp, cujo valor é maior do que o máximo valor indicado na escala do aparelho. b) Conecta as respectivas pontas de provas (ou cabos): preta(o) no borne COM e vermelha(o) no borne que contém o sinal positivo (+). Para medida de tensão contínua esta polaridade deve ser sempre respeitada, pois, tratando-se de multímetro analógico, se a polaridade for invertida poderá estragar parte(s) do multímetro. c) Meça a tensão de 2 (duas) pilhas, 1 (uma) bateria e para três valores (V 1, V 2, e V 3 ) aleatórios ajustados na fonte de tensão. Anote os valores na Tab. 8.1 (item multímetro analógico). Para minimizar erro de paralaxe, na leitura, olhe perpendicularmente para o ponteiro, de modo a não observar o reflexo, do mesmo, no espelho da escala. TABELA 8.1: Medidas de voltagens ou tensões contínuas. Fontes de Tensão (VDC) Multímetro analógico Multímetro Digital Pilha 1 Pilha 2 Bateria Erro (%) Fonte de tensão V 1 Fonte de tensão V 2 Fonte de tensão V 3

3 8aula Multiteste 45 d) Para medir tensão elétrica alternada, ajuste o multímetro na escala (Alternate Current Voltage - ACV), num valor adequado ao valor da ddp a ser medida. Executa os mesmos procedimentos dos itens anteriores. Meça a tensão da rede elétrica, na bancada de experimento (Atenção: aguarde instruções do professor). Anote o valor na Tab. 8.2, (item multímetro analógico). TABELA 8.2: Medidas de voltagens ou tensões alternadas Fontes de Tensão (VDC) Rede elétrica Multímetro analógico Multímetro Digital Erro (%) B VOLTÍMETRO DIGITAL: Medidas de Tensão Contínua (VDC) e Tensão Alternada (VAC) a) Conecta as respectivas pontas de prova (ou cabos com pinos tipo banana): preta(o) no borne COM e vermelha(o) no borne que contém o sinal. A polaridade não precisa ser respeitada tratando de multímetro digital, caso a polaridade for invertida, aparecerá apenas um sinal negativo. b) Para efetuar medidas de tensão elétrica, selecione uma escala adequada. Alguns modelos possuem escala automática, outros, não. Para isso, siga as mesmas instruções do item A (a). c) Meça a tensão de 02 pilhas, 01 bateria e para três valores (V 1, V 2, e V 3 ) aleatórios ajustados na fonte de tensão. Anote os valores no Tab. 8.1 (item multímetro digital). d) Para medir tensão elétrica alternada, ajuste o multímetro na escala (Alternate Current Voltage - ACV). Escolha um valor adequado ao valor da ddp a ser medida (caso a escala de medidas for variável). Alguns modelos possuem escala automática, assim sendo, basta selecionar o modo: tensão alternada. e) Meça a tensão da rede elétrica, na bancada de experimento, e anote o valor na Tab. 8.2 (item multímetro digital). f) Finalmente, calcule e anote, nas tabelas, o erro percentual entre os valores medidos pelo multímetro digital (V MD ) e os valores medidos pelo multímetro analógico (V MA ). Use a equação: VMD VVA %E = 100% V MD

4 46 Multiteste 8aula C MEDIDAS DE RESISTÊNCIA ELÉTRICA: OHMÍMETRO ANALÓGICO E DIGITAL a) Observe que na chave seletora do multímetro existem as posições as quais multiplicam o valor impresso na escala, obtendo o resultado em ohms (Ω); b) Ajustar o multímetro, neste primeiro momento, para a escala mais alta que o seu aparelho fornece para medidas de resistência; c) Para efetuarmos uma medida, devemos fazer o ajuste de zero, para tanto, curto circuitamos as suas pontas de prova (tocando-as uma na outra), deflexionando o ponteiro até a região próximo ao zero da escala de ohms. A seguir, movimenta-se o controle de ajuste (Ω ADJ) até o ponteiro coincidir com o traço referente ao zero; Esse ajuste deve ser repetido toda vez que mudamos a posição da chave seletora, sendo também responsável pela precisão da medida. Feito o ajuste, colocamos as pontas de prova em contato com os terminais do componente a ser medido, observando que devemos escolher uma posição para a chave seletora, de maneira a ter uma leitura em região da escala com boa definição; d) Medir a resistência dos quatro resistores na matriz de resistências. Anote as medidas na tabela a baixo; e) Repita o procedimento (e) com o multímetro digital. NOTA: Nunca efetuar a leitura do valor da resistência de um resistor com ele ligado ao circuito, ou seja, um circuito com carga. TABELA 8.3: Medidas de resistências Multímetro analógico Multímetro digital R 1 (Ω) R 2 (Ω) R 3 (Ω) R 4 (Ω)

5 8aula Multiteste 47 FIGURA 8.1: Painel de um multímetro analógico clássico. A B C D 8.4 Exercícios a) Compare os valores obtidos com o multímetro analógico e multímetro digital, comente as possíveis diferenças. b) Para verificação da aprendizagem analise as ilustrações a seguir (Fig.8.1), das escalas do multímetro, e preencha a tabela correspondente a cada leitura. TABELA 8.3: Leitura das Voltagens contínuas e alternadas Tensão Chave Seletora Ponteiro Leitura 1,0 V A CONTÍNUA (VDC) 2,5 V A 50 V D 50 V B ALTERNADA (VAC) 250 V C 1000 V A

6 48 Multiteste 8aula c) Para verificação da aprendizagem, analise a Fig.8.2, das escalas do multímetro, e preencha a tabela correspondente a cada leitura; Tabela 8.4 Leitura das Resistências Chave Seletora Ponteiro Leitura X 10 Ω A X 100 Ω B X 10 KΩ C X 100 Ω D