Circuitos simples em corrente contínua resistores

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1 Circuitos simples em corrente contínu resistores - Conceitos relciondos esistênci elétric, corrente elétric (DC, tensão elétric (DC, tolerânci, ssocição de resistores (série, prlelo e mist, desvio, propgção de erro. (Ver referêncis - Ojetivos Fmilirizr-se com o código de cores pr resistores, relizr medids de tensão, corrente e resistênci elétric, e utilizr mtriz de contto (proto-ord n montgem de circuitos elétricos simples. Aplicr propgção de desvios pr cálculo de grndezs cominds. - Método utilizdo Leitur dos vlores nominis de resistores prtir do código de cores. Utilizção do multímetro pr medir tensão elétric, corrente elétric, resistênci elétric em resistores, resistênci elétric equivlente de ssocição de resistores montdos em mtriz de contto. 4 - Equipmentos Mtriz de contto (Proto-ord Multímetros digitis (com s ponts de prov módulo de tensão D.C. Fonte de tensão fix de 5 V 5 resistores (dois de 00,,K, 0K, M cos PB-PB com 0 cm cos PB-PB com 60 cm jumpers (fios metálicos grrs jcré 5 - Fundmentos Teóricos 5. - Código de cores esistores são dispositivos que possuem um propriedde físic denomind resistênci elétric, que present oposição à pssgem d corrente elétric. Existem diversos tipos e modelos de resistores vendidos comercilmente, que se diferencim pel form de construção, vlor, cpcidde de dissipr potênci, etc. Os resistores considerdos de uso gerl são construídos trvés d deposição de filmes de crono ou filmes metálicos sore um núcleo isolnte. Os resistores podem presentr dependênci liner ou logrítmic d corrente com tensão, vlor fixo ou vriável, como é o cso dos potenciômetros, trim-pots, entre outros. A potênci de dissipção pode chegr 0,5 Wtt, Wtts, KWtts, em resistores de precisão, resistores de uso gerl e resistores de potênci, respectivmente. O vlor de um resistor de uso gerl pode ser determindo pel leitur do código de cores ou medido utilizndo função ohmímetro de um multímetro. Em lgums situções o uso do multímetro é imprticável, como em componentes solddos em plcs de circuitos. A mneir mis rápid e prátic é ler o vlor direto do corpo do resistor, utilizndo o código de cores. Este código é utilizdo pr identificção de resistores de uso gerl, de cordo com norm interncionl IEC. Os vlores dos dígitos de resistores são clssificdos por séries, sendo os de mior tolerânci (menor precisão, os resistores ds séries E6, E e E4, presentdos n Tel. esistores com menor tolerânci (ou mior precisão são clssificdos de cordo com s séries E48, E96 e E96. Tel Vlores ôhmicos preferenciis pr resistores. Tolerânci ± 5% - Série E Tolerânci ± 0% - Série E Tolerânci ± 0% - Série E As fixs colorids impresss no corpo do resistor indicm o vlor de su resistênci e su tolerânci. A representção ds fixs colorids pr s séries E6, E e E4 com 4 fixs é presentd n Figur. As dus primeirs fixs indicm os dois dígitos do vlor Toginho Filho, D. O.; Zpproli, F. V. D.; Pntoj, J. C. S.; Lureto, E; Ctálogo de Experimentos do Lortório Integrdo de Físic Gerl Deprtmento de Físic Universidde Estdul de Londrin, Fevereiro de 0.

2 Circuitos simples em corrente contínu resistores do resistor, terceir fix indic o ftor de multiplicção, e qurt fix indic tolerânci. multiplicdo pelo ftor de multiplicção result no vlor nominl do resistor. O vlor do resistor com su tolerânci são indicdos n mesm figur. Figur epresentção ds fixs colorids em resistores de qutro fixs. O código de cores pr resistores de mior precisão utiliz 5 fixs, sendo s três primeirs fixs representndo os dígitos, qurt e quint fixs, o ftor de multiplicção e tolerânci, respectivmente. A correspondênci entre s cores e o vlor numérico é indicd n Tel. Tel Código de cores pr resistores - norm IAM 408 (dezemro 975 e Interntionl Electrotechnicl Commission IEC6/67. Cor Dígito Multiplicdor Tolerânci Nenhum - - 0% Prt - 0,0 0% Ouro - 0, 5% Preto 0 Mrrom 0 Vermelho 00 % Lrnj K Amrelo 4 0K Verde 5 00K Azul 6 M Violet 7 0M Cinz 8 Brnco 9 O multiplicdor indicdo n Tel é o ftor pelo qul deve ser multiplicdo o número formdo pelos dígitos pr se oter o vlor nominl do resistor. A Tolerânci é diferenç (ou desvio percentul máxim que se pode esperr entre o vlor nominl de resistênci e seu vlor rel. N Figur é presentdo um exemplo pr leitur do vlor de resistores com o código de cores. As dus primeirs fixs formm o número 47, que Figur Exemplo de leitur em um resistor com 4 fixs, de cordo com o código de cores Associções de resistores Ao montr um circuito elétrico com resistores, estes componentes podem ser ligdos em váris configurções. O circuito se comport como se fosse constituído de pens um resistor eq equivlente à configurção utilizd. A configurção n qul corrente elétric pss trvés de todos os resistores em um único percurso é chmd ssocição em série, representdo Figur. Figur Digrm de um ssocição em série de resistores, sendo plicd um diferenç de potencil ε e indicdo o sentido d corrente convencionl. Em um ssocição de resistores em série, corrente elétric que circul em cd resistor tem mesm intensidde, presentndo um qued de potencil que depende do vlor de cd resistor, de cordo com lei de Ohm: V i ; V. i ; V. i (. Toginho Filho, D. O.; Zpproli, F. V. D.; Pntoj, J. C. S.; Lureto, E; Ctálogo de Experimentos do Lortório Integrdo de Físic Gerl Deprtmento de Físic Universidde Estdul de Londrin, Fevereiro de 0.

3 Circuitos simples em corrente contínu resistores Igulndo qued de potencil o longo d mlh com o potencil plicdo, é possível oter o vlor d resistênci equivlente o circuito: V V V (. i eq. i A resistênci equivlente n ssocição de resistores em série é otid pel som lgéric ds resistêncis individuis dos resistores utilizdos n configurção, ou sej: eq ( Outr configurção possível é que corrente elétric pss trvés de vários percursos prlelos no circuito. Neste cso, corrente que circul em cd resistor dependerá d ddp à qul ele está sumetido e d resistênci de cd resistor. Est configurção cujo digrm é ilustrdo n Figur 4 é chmd de ssocição de resistores em prlelo. O inverso d resistênci equivlente n ssocição de resistores em prlelo é otido pel som lgéric do inverso d resistênci individul dos resistores utilizdos n configurção, ou sej: eq (4 O uso de resistores em circuitos eletrônicos é em mis complicdo do que um simples ssocição em série ou em prlelo. Gerlmente s ssocições em série e prlelo são utilizds de form comind, ou sej, em um ssocição mist de resistores, ou sej, prte do circuito pode presentr um ssocição em prlelo cuj resistênci equivlente está em série com outros resistores. Ou ind um ssocição em série, onde resistênci equivlente fz prte de um ssocição em prlelo. Figur 5 - Digrm de um ssocição mist de resistores. Figur 4 - Digrm de um ssocição em prlelo de resistores, sendo plicd um diferenç de potencil ε e indicdo o sentido d corrente convencionl. N ssocição em prlelo, os resistores estão sujeitos o mesmo potencil, e corrente elétric que circul em cd resistor tem intensidde que depende do vlor de cd resistor, de cordo com lei de Ohm: i i i i ( Igulndo corrente totl com som ds correntes individuis de cd resistor, é possível oter o vlor d resistênci equivlente do circuito: i ( eq 5. - Propgção de erro ou desvio N miori dos experimentos, medição de um grndez de interesse é feit de mneir indiret, sendo est grndez otid prtir de medids de n grndezs primáris,,,, k,, n. O cálculo de é feito prtir de um função conhecid ds grndezs primáris. Ests grndezs são tmém denominds grndezs de entrd, enqunto grndez é denomind grndez de síd. Um exemplo é o cálculo d densidde de um ojeto (grndez, no qul se mede mss e o volume do corpo. As grndezs mss e volume são chmds grndezs de entrd. Os vlores ds grndezs de entrd provêm, todos ou em prte, de medições direts. Em lingugem forml escrevemos: (,,,..., An Toginho Filho, D. O.; Zpproli, F. V. D.; Pntoj, J. C. S.; Lureto, E; Ctálogo de Experimentos do Lortório Integrdo de Físic Gerl Deprtmento de Físic Universidde Estdul de Londrin, Fevereiro de 0.

4 Circuitos simples em corrente contínu resistores Utilizndo proximções e um grnde número de medids (mostrs, podemos dmitir que o vlor médio sej considerdo o vlor verddeiro. D mesm form, incertez pdrão pode ser considerd como o desvio pdrão verddeiro. Fzendo um desenvolvimento mtemático proprido, temos um expressão pr o cálculo d incertez pdrão d grndez de síd.... n n (5 Est expressão pr incertez pdrão d grndez de síd, tmém chmd de incertez pdrão comind, é utilizd qundo s grndezs de entrd {,,..., n} são medids repetids vezes, gerndo vlores médios e desvios pdrão ds médis. k k Em muits situções não é necessário muito rigor qunto à extidão nos vlores ds incertezs cominds, sendo ceitável que sejm usds expressões pr oter vlores proximdos ds grndezs de interesse. Neste cso, qundo é relizd pens um medição isold (e não um série de medições devemos usr o conceito de limite máximo de erro. Consideremos o cso em que se desej clculr incertez pdrão propgd no vlor de um grndez de síd, com relção funcionl do tipo = +. São relizds medições direts ds grndezs de entrd e, com sus respectivs incertezs pdrão e. ( ( ( ( Sendo form finl pr grndez comind e su incertez pdrão comind escrit como: ( ( ( N Tel são presentds s expressões pr o cálculo d incertez pdrão em grndezs cominds, utilizndo propgção de erro pr diverss relções funcionis. Tel - Expressões pr cálculos ds incertezs cominds ou propgds de lgums grndezs que possuem forms funcionis simples. elção funcionl,,, n Erro propgdo n n ( (. ou ( ( ( r r ln e Toginho Filho, D. O.; Zpproli, F. V. D.; Pntoj, J. C. S.; Lureto, E; Ctálogo de Experimentos do Lortório Integrdo de Físic Gerl Deprtmento de Físic Universidde Estdul de Londrin, Fevereiro de 0. 4

5 Circuitos simples em corrente contínu resistores 6 - Montgem e procedimento experimentl Prátic - Medids de resistênci. Identificr os resistores fornecidos, determinr o vlor nominl e tolerânci utilizndo o código de cores;. Medir com o ohmímetro o vlor d resistênci e o desvio dos resistores fornecidos;. Orgnizr os vlores otidos em um tel (Tel I com coluns pr identificção do resistor, o vlor nominl e su tolerânci, o vlor medido d resistênci e seu desvio. Especificr mrc e modelo do multímetro, e escl utilizd. Prátic 4 - Medids de corrente elétric. Montr o circuito presentdo n Figur, utilizndo um dos resistores fornecidos e fonte de tensão fix de 5 Volts;. Medir corrente elétric no circuito;. epetir o procedimento e dest prátic pr os outros resistores fornecidos; 4. Anotr os vlores otidos em um tel (Tel III com coluns pr identificção do resistor e o vlor d corrente elétric medid e seu desvio. Especificr mrc e o modelo do multímetro, e escl utilizd. Prátic - Associção de resistores. Montr no proto-ord ssocição de dois resistores de 00 em série;. Medir resistênci equivlente d ssocição em série;. Montr no proto-ord ssocição de dois resistores de 00 em prlelo; 4. Medir resistênci equivlente d ssocição em prlelo; 5. epetir os procedimentos 4 pr os resistores de, k e 0 k 6. Anotr os vlores otidos n Tel II com identificção d ssocição de resistores e do vlor medido d resistênci equivlente. Especificr mrc e o modelo do multímetro, e escl utilizd. Prátic - Medids de tensão. Identificr o módulo de tensão D.C.;. Medir o vlor d tensão nos pontos do módulo de tensão D.C. indicdos pelo professor;. Anotr vlores otidos em um tel (Tel II, com coluns pr: identificção do ponto e o vlor medido d tensão. Especificr mrc e o modelo do multímetro, e escl utilizd. Figur 6 - Digrm pr medid de corrente elétric em um circuito simples, sendo ε diferenç de potencil plicd, o resistor e A o mperímetro e V voltímetro. Prátic 5 - Medids de tensão e corrente elétric em circuitos.. Montr s ssocições de resistores ds figurs, 4 e 5 (um por vez com os resistores 00,, K e 0 K;. Medir s tensão e corrente do circuito e s de cd resistor que compõe o circuito;. Anotr os vlores otidos em um tel (Tel IV com coluns pr identificção do resistor e o vlor d corrente elétric medid e seu desvio. Especificr mrc e o modelo do multímetro, e escl utilizd. 7 - Análise. Fzer os digrms que representem os circuitos montdos n prátic, identificndo cd resistor com seu respectivo vlor;. Clculr e registrr n Tel I, os vlores esperdos d resistênci equivlente ds mesms Toginho Filho, D. O.; Zpproli, F. V. D.; Pntoj, J. C. S.; Lureto, E; Ctálogo de Experimentos do Lortório Integrdo de Físic Gerl Deprtmento de Físic Universidde Estdul de Londrin, Fevereiro de 0. 5

6 Circuitos simples em corrente contínu resistores ssocições de resistores d prátic ssocições e seu desvio;. Avlir se os vlores medidos (tel II estão de cordo com os vlores nominis dos resistores (tel I e com os vlores clculdos pr s ssocições de resistores; 4. Acrescentr n Tel III um colun pr o vlor d corrente elétric previst e seu desvio, plicndo lei de Ohm às medids d resistênci medid e d tensão plicd em cd resistor. Considerr propgção de desvios pr cálculo de grndezs cominds; 5. Comprr os vlores medidos de corrente com os vlores previstos; 6. Fzer os digrms que representem os circuitos montdos n prátic 5, identificndo cd resistor com seus respectivos vlores de resistênci, tensão e corrente; 7. Clculr os vlores d corrente pel lei de ohm com se n tensão de entrd medido e ns resistêncis prtir dos vlores nominis de resistores d tel. 8. Comprr com os vlores de corrente medidos n prátic 5 com os do item 7 nterior, comente o resultdo; 9. O que diz lei de ohm? 0. O que é regr ds mlhs e lei dos nós em circuitos?;. O que é e pr que serve um circuito denomindo ponte de Whetstone? Fç um digrm e explique. eferêncis Biliográfics. Toginho Filho, D. O., Zpproli, F. V. D., Pntoj, J. C. S., Ctálogo de Experimentos do Lortório Integrdo de Físic Gerl, Uso do multímetro, Universidde Estdul de Londrin, 00.. Durte, J.L., Appoloni, C.., Toginho Filho, D.O., Zpproli, F.V.D.,oteiros de Lortório Lortório de Físic Gerl II Prte (Apostil, Londrin, 00.. Hllidy, D., esnick,., Wlker, J. Fundmentos de Físic - São Pulo: Livros Técnicos e Científicos Editor, 4 Edição, Vssllo, F.., Mnul de Instrumentos de Medids Eletrônics, São Pulo: Hemus Editor Ltd, Aprend usr mtriz de contto. evist Ser Eletrônic 64 (85, esistor - Wikipédi, enciclopédi livre. Disponível em: Acesso em 5 de mrço de 00. Toginho Filho, D. O.; Zpproli, F. V. D.; Pntoj, J. C. S.; Lureto, E; Ctálogo de Experimentos do Lortório Integrdo de Físic Gerl Deprtmento de Físic Universidde Estdul de Londrin, Fevereiro de 0. 6