UNERSAE O ESTAO O RO E JANERO AUAE E ENENHARA EPARTAMENTO E ENENHARA EETRA º REATÓRO E EETRAE Montagem de um ircuito e Teste da Montagem Aluno Matrícula 4º período - º semestre de 00 ÍNE: - ª parte: identificação ( folha de rosto )-- pag. - ª parte: descrição do trabalho ------------ pag. - 3ª parte: base de dados--------------------- pag. 5-4ª parte: exposição do experimento ------ pag. 9-5ª parte: gráficos---------------------------- pag. Rio de Janeiro, de de 00
3ª parte base de dados tem.6.c.3 e item.7 TAEA : QUARO E MEAS eitura no alcance inferior eitura no alcance superior eitura no alcance correto Multiplicador no alcance correto MEA ( no alcance correto ) alor teórico esperado Percentual de erro Escala utilizada R exemplo.3 83 + / -3 0,85 ± 0,04 6,5 ± 0,0 x00 Ω 650 ± 0Ω 850 Ω -3 % ohms R pergunta 6.6 3500±500 ---- ---- ---- ---- 3 MΩ ---- ohms R pergunta 6.7 5±5,0,8±0,5 4,5±0,4 x00 Ω 400±00Ω 800Ω ---- ohms R pergunta 6.8 ---- 0,8 ± 0, ---- ---- ---- 0, Ω 4% ohms R ----,5 a,5 ± 0,5,5 a,5 ± 0,5 4,0 a 6,0 ± 0,3 R J,5 a,5 ± 0,5 R aluno 5,5 a 7,5 ± 0,3 60 a 0 ± 0 90 a 0 ± 5 400 a 550 ± 5 90 a 0 ± 5 AUNO A 66 a 7???? ± 6 a 0 Ω 60 a 0 ± 0,5 ± 0 Ω 9 a 3 00 Ω 900 a 300 ± 0,5 ± 00 Ω 40 a 55 0 Ω 400 a 550 ± 0,5 ± 5 Ω 9 a 3 00 Ω 00 a 800 ± 0,5 ± 00 Ω 66 Ω ohms 87,5 Ω ohms 00 Ω ohms 470 Ω ohms 473 Ω ohms ohms AUNO MEA ( no alcance correto ) alor teórico esperado AUNO MEA ( no alcance correto ) alor teórico esperado R?? 77 Ω?? 88 Ω 0 a 80 ± 0 Ω 50 Ω 60 a 0 ± 0 Ω 87,5 Ω 00 a 800 ± 00 Ω 50 Ω 00 a 800 ± 00 Ω 940 Ω 450 a 550 ± 5 Ω 470 Ω 450 a 550 ± 5 Ω 470 Ω R J 500 a 300 ± 00 Ω 893 Ω 3000 a 3600 ± 00 Ω 387 Ω R aluno tem.3.b lista de materiais Tipo de equipamento Nome do fabricante Modelo do equipamento Número de série N 0 patrimonial UERJ Resistor esconhecido 470 Ω - /8 watts esconhecido Não tem Reostato eybold Heraus 0 Ω -,5 amps NR.Y33875 Não tem Reostato eybold Heraus 000 Ω - 0,6 amps NR.Y33773 Não tem Reostato eybold Heraus 400 Ω - 0,3 amps NR.Y646 Não tem Multímetro Minipa ET 304 esconhecido 56547 apacitor Phywe µ 380 volts esconhecido Não tem ndutor eybold Heraus 0,044 H 9,5 Ω -,5 amps esconhecido Não tem Régua de terminais ab. UERJ Não tem Não tem Não tem UERJ 00 º SEMESTRE EETRAE ª EXPERÊNA - AARTO PA. 5
tem 7 descrição dos controles No multímetro ( OM ) : have de função e alcance. Permite a escolha da função ( volts, volts A, orrente ou ohms ) em que será empregado. A mesma chave ajusta o aparelho para o alcance ( no caso da função ohms trata-se do multiplicador ) desejado. otão de ajuste Zero ohms. Permite o ajuste do aparelho para zero ohms. Nos reostatos: Peça deslizante que permite a colocação de um contato elétrico em qualquer posição sobre o elemento resistivo, variando assim o valor ôhmico desejado. tem.6.b. e item 6. : ntervalos onde o índice ( ponteiro ) poderá situar-se quando na medição de R,,, e RJ na faixa ( alcance ) correta. RJ RJ RJ R R R RJ RJ RJ aixa de utilização do aluno com melhor acuidade visual aixa de utilização do aluno com a pior acuidade visual que também será o recomendado pela norma R RJ R RJ R RJ AUNO A AUNO AUNO aixa ( alcance ) nferior aixa ( alcance ) Superior tem 6..a - R 3 R tem 6..b. (). R R 3 %R %R %R a)=66 Ω b)=77 Ω c)=88 Ω 00-%R %R 00-%R a)=66 Ω b)=77 Ω 44 Ω 33 Ω c)=88 Ω Ω 00-% % % 00-% % 00-% a)=50 Ω b)=500 Ω 750 Ω 500 Ω c)=400 Ω 600 Ω % // (00-% ) a)=87,5 Ω b)=50,0 Ω c)=40,0 Ω 00-%R 3 a)=00 Ω b)=680 Ω c)=60 Ω %R 3 00-%R 3 %R 3 a)=00 Ω b)=50 Ω c)=940 Ω As respostas para cada opção que o aluno tenha feito estão identificadas pelas letras minúsculas a), b) e c). UERJ 00 º SEMESTRE EETRAE ª EXPERÊNA - AARTO PA. 6
tem 6..c e 6..c.. item 6.0.a R ma ma R 3 ma tem 6. M R P T R A R N R Q tem 6.3.a) para medição de R tem 6.3.b) para medição de J J R R R 3 R 3 µ R 4 a m 44 mh e µ R 4 a m 44 mh e tem 6.3.d) para medição de J R R 3 µ R 4 a m 44 mh e tem 6.0.a ver na próxima página tem 6. ver a figura do item.6.b. na pag. 6 tem 6.3.a R aluno ma UERJ 00 º SEMESTRE EETRAE ª EXPERÊNA - AARTO PA. 7
tem 6.0.a k + A,4 M MUTTESTER MNPA ET-304 TAUT AN O T S A,5 0 5 00 50 H 95 k 90 k 950 k,9 M 9,5 M 3 4 O H M S x k x 00 x0 x,5 v x H 44 k 4 k 390 37,5 0,6,7 k 5,7 k 570 57 5,7 A 6 A M P 0,5 A E R 50 ma S 50 e maior 50 O 0 T S,5 5 ma 50 ma 0,5 H 3 H 4 H 5 5,7 M,4 M 4 k 43 k,4 k 4,6 k 4,7 k 6A - OM 6,8 k 6?? SHUNT 0,6 A O 0 AJ K 0 K ma K,6 K 5 ma UERJ 00 º SEMESTRE EETRAE ª EXPERÊNA - AARTO PA. 8
4ª parte: Exposição do experimento tem 6..a ver diagramas na 3ª parte base de dados. a indutância possue R= 9,5 Ω, e portanto não é um curto circuito. tem 6..b. R será equivalente a: a) 66 Ω b) 77 Ω c) 88 Ω será equivalente a: a) 87,5 Ω b) 50,0 Ω c) 87,5 Ω R 3 será equivalente a duas resistências, respectivamente: a) 00 Ω + 00 Ω b) 680 Ω + 50 Ω c) 60 Ω + 940 Ω tem 6..b. as setas indicadas nos reostatos serão equivalentes aos nós onde forem conectadas. tem 6..c - ver diagramas na 3ª parte base de dados. tem 6..c. - ver diagramas na 3ª parte base de dados. tem 6..c. em R a) 66 Ω b) 77 Ω c) 88 Ω em 0 Ω (zero) para qualquer aluno em R 3 400 Ω para qualquer aluno. tem 6. O ato de medir uma resistência com um multímetro significa fornecer ao circuito uma corrente e obter o seu valor resistivo diretamente em valores de ohms. O item do apêndice ( pag. ) informa que deve-se extinguir o paralelismo. Na figura ( na base de dados - 3ª parte ) estão indicadas as corrente que passam nos diversos braços que interligam os nós P e N ao tentarse medir o valor de R A nas condições dos itens 6..a, 6..b, e observações,. No braço de + R não há corrente pois após um breve período de carga comportar-se-á como um circuito aberto. dem em + R. ( veja a resolução do problema nº 5 às pags. 9, 0, e na teoria ) Não há corrente no braço Q pois não há um circuito fechado. A única corrente a ser evitada será a que se desloca de N passando por Q até chegar a P. Trata-se de um circuito em série que portanto permitirá a interrupção da corrente em apenas um ponto, em qualquer posição entre NQP, isto é, desconecta-se R em N ou Q, ou em Q ou P. Qualquer outra forma de alteração do circuito não será a mínima possível tem 6.3 ver figuras na base de dados. 6.3.a R - interromper o braço de R 3 em, ou o cursor de R 3 em, ou o braço de R 4 em ou. 6.3.b - são possíveis duas interpretações: nterrompendo o curto. nterromper o braço de em ou, ou o mesmo do item 6.3.a acima. Mantendo o curto em. nterromper o braço de em ou e o mesmo do item 6.3.a acima, ou interromper o braço de R em. 6.3.c - não é necessária nenhuma modificação no circuito. 6.3.d desconectar o cursor de R 3 em, ou o braço de R 3 em ou o braço de R em. 6.3.e R J - não é necessária nenhuma modificação no circuito. Qualquer outra forma de alteração do circuito não será a mínima possível tem 6.4 a) e b): = 0, = R 0, R = tem 6.5 a) 940 Ω b) quando tentou ajustar o reostato para 70% do seu valor confundiu os terminais que deveriam ser ligados aos nós e conforme alertado no item.4.b. à pag. 5. c) não pois os duas partes do reostato terão o mesmo valor. tem 6.6.a) a melhor medida foi a do alcance Rx000. Na verdade pode ser considerada a menos pior. b) o parelho não é adequado para medir uma grandeza de valor tão alto. Pelo gráfico da pag. 0 a melhor medida foi conseguida em um alcance que está ainda muito abaixo para medição adequada do valor esperado. Esta última medida utiliza os limites de ajustes do aparelho e possui uma tolerância muito grande. eja o gráfico da sua acuidade visual na 5ª parte gráficos, curva 6.6. tem 6.7.a) a melhor medida foi a do alcance Rx0. Pelo gráfico da pag. 0, para o pior leitor, em dois ajustes o aparelho fornecerá os melhores valores, em Rx0 e Rx00, porém em Rx00 terá um desempenho ligeiramente melhor ( a sua acuidade visual é melhor ). Pelas normas ambos os alcances são adequados. b) o parelho é adequado para medir uma grandeza desse valor. A sua tolerância visual passa por um mínimo. eja o gráfico da sua acuidade visual na 5ª parte gráficos, curva 6.7. tem 6.8.a) a melhor medida foi a do alcance Rx. Na verdade pode ser considerada a menos pior. b) o parelho não é adequado para medir uma grandeza de valor tão baixo. Pelo gráfico da pag. 0 a melhor medida foi conseguida em um alcance que está ainda muito acima para medição adequada do valor esperado. Esta última medida utiliza os limites de ajustes do aparelho e possui uma tolerância muito grande. eja o gráfico da sua acuidade visual na 5ª parte gráficos, curva 6.8. UERJ 00 º SEMESTRE EETRAE ª EXPERÊNA - AARTO PA. 9 0,
item 6.9.a) ver a resposta ao item 6.6. Por não conhecer suficientemente o instrumento usado, deve-se Ter cautela no uso da medida feita. b) os gráficos comprovam a adequação do instrumento para medir as grandezas solicitadas. item 6.0.a) ver o desenho solicitado na terceira parte b) na terceira parte item 6..-. observando a reprodução da escala à pag. 3 nas folhas de instruções dessa experiência o intervalo onde se situa a melhor acuidade visual para qualquer aluno fica entre as marcas de 6 a 60. item 6. a) 7 escalas: para ohms, para volts e amperes, para volts A, para volts A até,5 volts, para amperes até 6 ampères, para decibéis ( d ). b) escala de ohms. tem 6.3.a) ver desenho na 3ª parte b) supondo um valor para R AUNO = 30k Ω e o instrumento sendo implementado por meio de uma bateria de 3 volts e um micro amperímetro de 0 ( zero ) Ω, P= / R = 9 / 30.000 = 300 µ c) 7 / 30.000 = 540 m item 6.4 conforme Apêndice A montagem de um relatório em Eletricidade, anexo às instruções a) na 4ª parte: exposição do experimento. b) na 3ª parte: base de dados. c) na 3ª parte: base de dados. d) na 4ª parte: exposição do experimento. e) na 3ª parte: base de dados. f) manter a repetibilidade do experimento e evitar-sr a dispersão de resultados devido a variações de características deequipamentos. g) o modelo define as características e o número de série individualiza um equipamento de determinado modelo entre os seus iguais. h) o número patrimonial identifica um determinado bem de uma pessoa jurídica ( empresa, fundação, etc. ). i) na 5ª parte: gráficos. tem 9 - Memória de cálculo: Princípios e leis utilizados: Elementos de circuitos : curto circuito, circuito aberto, parâmetros elétricos R,,. ircuitos equivalentes série e paralelo. tem 6.4 da física, R = r ( /A) () podemos assumir que R será diretamente proporcional ao seu comprimento, isto é, R = 0,R. Supondo uma corrente i passando por R R = i. R e 0,R = i.0,r R / 0,R = i. R / i.0,r R / 0,R = / 0, a) R / 0,R = R / 0,R b) R / 0,R = / 0, tem.3.f -omentários O objetivo da experiência foi constatar se a montagem feita estava correta. Para isso é feita a medição do valor em ohms que existe entre dois nós de cada vez e sob determinada condições. Uma delas, que o circuito seja alterado o mínimo possível, é interessante pois caso haja algum erro na montagem, o valor medido possivelmente será diferente do esperado e com isso é possível constatar que algo está em desacordo com o esquema elétrico e, ou ajustes solicitados. Outra condição interessante é quanto de desvio entre o valor esperado e o valor constatado pelo instrumento pode ser considerado como adequado, que nesse experimento foi considerado ( como critério de projeto ) aceitável em até 0% ( este número varia de experimento para experimento e de projeto para projeto ). Nessa segunda condição o que é feito, na verdade, é a transformação de uma montagem feita, para números. Esses números quando devidamente avaliados permitem concluir se o trabalho solicitado está ou não correto ( ou aceitavel ). Outro objetivo alcançado foi a verificação de que todo instrumento precisa ser devidamente ajustado para ter um desempenho como o descrito pelo fabricante. os diversos desempenhos possíveis um deles, isto é, uma determinada condição de ajustes, é o mais adequado e o instrumento será mais preciso, e como precisão e exatidão costumam estar associados intimamente, partimos dessa premissa para escolher o ajuste, isto é, faixa ( alcance ) em que o instrumento seja mais exato ( procuramos onde o instrumento é mais preciso, para sabermos onde seria mais exato). Mas devemos sempre levar em consideração que esta não é uma premissa válida para qualquer instrumento de medição. undamentals of Physics extended Halliday, Resnick, alker fifth edition - ap. 7-4, equação (7-6), pag. 658. UERJ 00 º SEMESTRE EETRAE ª EXPERÊNA - AARTO PA. 0
5ª parte: gráficos. A linha contínua representa a incerteza do pior leitor. A linha pontilhada a do melhor leitor. TEM 6.6 000 TEM 6.7 0 TEM 6.8? 3000 00 500 50 40 0,? 00 R? 000 3000 500 000 0 00 500? 5 0 00 50 AUNO 0 5 4 00 00 50 000 3000 500 R J 000 R AUNO 00 500 00 50 30 0 00 50 UERJ 00 º SEMESTRE EETRAE ª EXPERÊNA - AARTO PA.