Aula prática 03 Medição simultânea de tensão e corrente

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1 Curso de Engenharia Elétrica Disciplina de Circuitos Elétricos 3 Parte Prática Turma: ET35L E51/E52. Professor Clovis ula prática 03 Medição simultânea de tensão e corrente OBJETO: Nesta aula prática serão utilizados métodos de medição simultânea de tensão e corrente. Estes métodos são úteis para medição de tensões e correntes em componentes instalados em diversos tipos de ambientes, bem como para calcular a potência entregue a cada um deles. LST DE MTES tem Quantidade Descrição 1 1 Fonte CC variável Multímetros digitais 3 1 esistor de Ω / 1W 4 1 esistor de Ω / 1/4W 5 1 esistor de 1MΩ / 1/4W 6 1 Protoboard 1. NTODÇÃO Em muitas ocasiões práticas haverá a necessidade de efetuar a medição simultânea de tensões e correntes sobre componentes de circuitos. Na maioria dos casos será preciso utilizar dois medidores, um voltímetro e um amperímetro. Os medidores reais possuem resistência interna que pode interferir na leitura de tensões e correntes. corrente que atravessa o medidor e a tensão sobre seus terminais estão relacionadas, através da Lei de Ohm, pela resistência do medidor. Considerandose a figura 1a, quando se efetua a medida da tensão sobre o elemento resistivo, com um voltímetro, só se obtém informação sobre a tensão : =. Sabese que haverá uma corrente que atravessa o voltímetro e é proporcional a essa tensão, = /, onde v é a resistência do voltímetro, mas a priori não se tem informação de e de sua interferência sobre o valor da corrente. Portanto, teremos como certa apenas

2 2 a medida da tensão. Por outro lado, quando se efetua a medição da corrente que atravessa o mesmo elemento resistivo (com um amperímetro), só se obtém informação sobre a corrente : =. Neste caso não há nenhuma informação sobre a tensão sobre o elemento, apenas sabese que =, onde é a resistência do amperímetro. Mas, da mesma forma, não temos informação sobre, ver figura 1b. Portanto, teremos apenas a medida da corrente. ssim sendo, é preciso dois medidores para conhecermos os valores da tensão e corrente sobre o componente do circuito. O objetivo desta experiência é fornecer técnicas de medição simultânea de tensão e corrente em componentes elétricos. (a) (b) 2. SSOCÇÃO DE DOS MEDDOES Figura 01: Medição com voltímetro e amperímetro. Para iniciar uma análise de medição com dois medidores, considerase a associação de um voltímetro e de um amperímetro, conforme a figura 02. Nesta associação, o voltímetro indica corretamente a tensão aplicada e erroneamente a tensão no resistor, enquanto que o amperímetro indica corretamente a corrente que atravessa o resistor e erroneamente a corrente gerada. Dependendo do que queremos medir, devemos considerar nos resultados as seguintes correções, ver eq. 01 e 02. ou = = Eq. 01 = = Eq. 02 Figura 02: Medição com o voltímetro sobre todo o circuito.

3 3 Na associação da figura 03, o voltímetro indica corretamente a tensão no resistor e erroneamente a tensão aplicada, enquanto o amperímetro indica corretamente a corrente gerada e erroneamente a corrente que atravessa o resistor. Dependendo do que queremos medir, devemos considerar nos resultados as seguintes correções, ver eq. 03 e 04. = = Eq. 03 ou = = Eq. 04 Figura 03: Medição com o voltímetro sobre o resistor.. 3. POCEDMENTOS PÁTCOS Medição com o voltímetro em paralelo com todo o circuito. Conectar os medidores conforme a figura 04. justar a fonte CC para 12. justar as escalas do voltímetro e amperímetro, caso não sejam automáticos. Primeiramente medir a corrente sem conectar o voltímetro e anotar o valor no quadro 1. Em seguida medir, e e preencher o quadro 2. (Ω) = () Previsto Medido Quadro 01: alores previstos e medidos sem o voltímetro. Figura 04: Ligação em série, voltímetro e amperímetro. (Ω) = () () () Previsto Medido Previsto Medido Previsto Medido Quadro 02: alores com voltímetro conectado.

4 Medição com o amperímetro em série com todo o circuito. Conectar os medidores conforme a figura 05. justar a fonte CC para 12. justar as escalas do voltímetro e amperímetro, caso não sejam automáticos. Primeiramente medir a tensão sem conectar o amperímetro e anotar o valor no quadro 3. Em seguida medir, e e preencher o quadro 2. (Ω) = () Previsto Medido Quadro 03: alores previstos e medidos sem o amperímetro. Figura 05: Ligação em série, voltímetro e amperímetro. (Ω) () = () Previsto Medido Previsto Medido Quadro 04: alores com voltímetro conectado. 4. CONCLSÕES: Organizar as informações obtidas nos experimentos. esponder às questões abaixo. Os valores das tensões e correntes mudaram muito nas duas experiências? Qual o fabricante e o modelo dos multímetros utilizados na experiência? Consulte o manual do multímetro utilizado e anote as características: o mpedância interna (nominal) o Display o Faixas de medida (tensão e corrente) o Precisão e resolução o Classificação P (ngress Protection) o Compatibilidade eletromagnética: EM, F, EMC, F Fazer um relatório desta aula conforme modelo fornecido. Dica: comparar os resultados teóricos e práticos e pensar nas razões das eventuais diferenças.

5 5 EFEÊNCS BLBNOT, lexandre; BSMELLO, alner João. nstrumentação e Fundamentos de Medidas. 2 ed. io de Janeiro: LTC, vol.2. HELFCK, lbert D.; COOPE, William D. nstrumentação Eletrônica Moderna e Técnicas de Medição. Tradução ntônio Carlos nácio Moreira. io de Janeiro: Prentice Hall, LM, Niels F. Práticas Básicas em Medidas Elétricas: Determinação das resistências internas de um voltímetro e de um amperímetro. Notas de aula de Física Geral e Experimental FS003. CefetB. Disponível em: < cesso em:10/05/2013.