Experiência 1: Resistores, códigos de cores e ohmímetro

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1 Experiência 1: Resistores, códigos de cores e ohmímetro Objetivos: - Ler o valor nominal de cada resistor por meio do código de cores; - Utilizar o ohmímetro para as medidas de resistência elétrica. Teoria. Resistores são componentes que têm por finalidade oferecer uma oposição à passagem de corrente elétrica por meio de seu material. A essa oposição damos o nome de resistência elétrica, que possui como unidade o ohm ( ), onde encontramos como múltiplos mais usuais: - Kilo-ohm (k ) - 1 k = 1*10 3 ( ); - Mega-ohm (M ) - 1 M = 1*10 6 ( ). Classificam-se os resistores em dois tipos: fixos e variáveis. Os resistores fixos são aqueles cujo valor da resistência não pode ser alterado, enquanto os variáveis têm a sua resistência modificada dentro de uma faixa de valores por meio de um cursor móvel. Os resistores fixos são comumente especificados por três parâmetros: o valor nominal resistência elétrica, a tolerância, ou seja, a máxima variação em porcentagem do valor nominal, e a máxima potência elétrica dissipada. Tomando-se um resistor de 100( ) 5% - 0,33(W), isso significa que este possui um valor nominal de 100( ), uma tolerância sobre este valor de mais ou menos 5% e pode dissipar uma potência de no máximo 0,33 watts. Dentre os tipos de resistores fixos, destaca-se os de fio, de filme de carbono e de filme metálico. Resistor de Fio Consiste basicamente em um tubo cerâmico, que servirá de suporte para enrolar um determinado comprimento de fio, de liga especial, para obter o valor de resistência desejado. Os terminais desse fio são conectados às braçadeiras presas ao tubo. Além desse, existem outros tipos construtivos esquematizados, conforme mostra a figura 1.1. Disciplina de Circuitos elétricos A Prof. Diego Issicaba, PhD. 1

2 Figura 1.1 Resistores de fio. Os resistores de fio são encontrados com valores de resistência de alguns ohms até alguns kilo ohms, e são aplicados onde são exigidos altos valores de potência, acima de 5W, sendo suas especificações impressas no próprio corpo. Resistor de filme de Carbono Consiste em um cilindro de porcelana recoberto por um filme (película) de carbono. O valor da resistência é obtido mediante a formação de um sulco, transformando a película em uma fita helicoidal. Este valor pode variar conforme a espessura do filme ou a largura da fita. Como revestimento, encontramos uma resina protetora sobre a qual será impresso um código de cores, identificando seu valor nominal e tolerância. Figura 1.2 Resistor de filme de carbono. Os resistores de filme de carbono são destinados ao uso geral e suas dimensões físicas determinam a máxima potência que eles podem dissipar. Disciplina de Circuitos elétricos A Prof. Diego Issicaba, PhD. 2

3 Resistor de filme Metálico Sua estrutura é idêntica à de filme de carbono, somente que se utiliza uma liga metálica (níquel-cromo) para formar a película, obtendo valores mais precisos de resistência, com tolerância de 1% e 2%. O código de cores utilizado nos resistores de película é mostrado na figura 1.3. Figura 1.3 Código de cores dos resistores de película Para os resistores de precisão encontramos cinco faixas, sendo as três primeiras representam o primeiro, o segundo e o terceiro algarismos significativos e as demais, respectivamente, fator multiplicativo e tolerância. A ausência da faixa de tolerância indica que esta é de 20%. A figura 1.4 mostra a especificação de potência com dimensões. Disciplina de Circuitos elétricos A Prof. Diego Issicaba, PhD. 3

4 de cores: Figura 1.4 Resistores de película de carbono. A seguir, na figura 1.5 são mostrados alguns exemplos de leitura, utilizando o código Figura 1.5 Leitura dos códigos de cores dos resistores de película Disciplina de Circuitos elétricos A Prof. Diego Issicaba, PhD. 4

5 Resistências Variáveis Comercialmente, podem ser encontrados diversos tipos de resistências variáveis, tais como: _ os potenciômetros de fio e de carbono - com controles rotativo e deslizante; _ trimpot e potenciômetro multivoltas de precisão; _ reostato para altas correntes; _ década resistiva instrumento de laboratório. As resistências variáveis possuem três terminais. A resistência entre as duas extremidades é o seu valor nominal R N (resistência máxima), sendo que a resistência ajustada é obtida entre uma das extremidades e o terminal central, que é acoplado mecanicamente à haste de ajuste. Os símbolos usuais para essas resistências variáveis estão mostrados na figura abaixo. Aspecto e Aplicações das Resistências Variáveis Os potenciômetros rotativos e deslizantes são utilizados em equipamentos que precisam da atuação constante do usuário, como o controle de volume de um amplificador de áudio. O trimpot e o potenciômetro multivoltas são utilizados em equipamentos que necessitam de calibração ou ajuste interno, cuja ação não deve ficar acessível ao usuário, como o controle de motores elétricos. Disciplina de Circuitos elétricos A Prof. Diego Issicaba, PhD. 5

6 O reostato é uma resistência variável de alta potência, sendo utilizado em instalações que operam com altas correntes elétricas, como o controle de motores elétricos. A década resistiva é um equipamento de laboratório, utilizado para fornecer resistências com valores precisos para a realização de determinados experimentos Ohmímetro O instrumento que mede resistência elétrica é chamado de ohmímetro. Os multímetros possuem escalas apropriadas para a medida de resistência elétrica. Para medir a resistência elétrica de uma resistência fixa ou variável, ou ainda, de um conjunto de resistores interligados, é preciso que eles não estejam submetidos a qualquer tensão, pois isso poderia acarretar em erro de medida ou até danificar o instrumento. Assim, é necessário desconectar o dispositivo do circuito para a medida de sua resistência. Para a medida, os terminais do ohmímetro devem ser ligados em paralelo com o dispositivo ou circuito a ser medido, sem se importar com a polaridade dos terminais do ohmímetro. Atenção: Nunca segure os dois terminais do dispositivo a ser medido com as mãos, pois a resistência do corpo humano pode interferir na medida, causando erro. Disciplina de Circuitos elétricos A Prof. Diego Issicaba, PhD. 6

7 Parte prática Ministério da Educação Material utilizado - 10 resistores de valores diversos. Faça a leitura de cada resistor e anote na tabela 1.1 o valor nominal e a tolerância. Depois de realizado as leituras, meça o valor de cada resistência e anote também nesta tabela no quadro de valor medido. A seguir calcule o erro relativo entre o valor nominal e o valor medido. Tabela 1.1 Resistor Valor Nominal Tolerância Valor medido Erro(%) R 1 R 2 R 3 R 4 R 5 R 6 R 7 R 8 R 9 R 10 Determine a seqüência de cores para os resistores seguintes: - 10k 5% = - 390k 10% = - 5,6k 2% = % = - 0,82 2% = Disciplina de Circuitos elétricos A Prof. Diego Issicaba, PhD. 7