defi departamento de física Laboratórios de Física www.defi.isep.ipp.pt Instituto Superior de Engenharia do Porto- Departamento de Física Rua Dr. António Bernardino de Almeida, 431 4200-072 Porto. T 228 340 500. F 228 321 159
Objectivos: - Utilização do multímetro para a medição de tensão eléctrica; - Verificação das diferentes tensões eléctricas disponíveis; - Medição das diferentes tensões eléctricas num circuito. Introdução teórica Fonte de tensão contínua Definição O dispositivo que fornece tensão contínua (DC) a um circuito eléctrico é chamado genericamente de fonte de tensão ou de fonte de alimentação. Fontes de tensão Fonte de tensão DC fixa: Este tipo de fonte fornece tensão / corrente contínua e constante. Com o uso, as reacções químicas das fontes libertam cada vez menos energia, fazendo com que a tensão disponível seja menor. Figura 1 Fontes de tensão DC Fonte de tensão DC variável (ou ajustável): Este tipo de fonte fornece tensão / corrente contínua e constante, cujo valor pode ser ajustado manualmente, conforme a necessidade. Nas fontes variáveis mais simples, o único tipo de controlo é o de ajuste de tensão, enquanto que nas mais sofisticadas, existem ainda os controlos de ajuste fino e de limite de corrente. Departamento de Física Página 2/6
Figura 2 Fonte de tensão variável Fonte de tensão simétrica: Estas fontes devem fornecer tensões positivas e negativas iguais em torno de uma referência comum de 0V ou de terra. Figura 3 Fonte simétrica Medida de tensão em resistências Figura 4 Medição de tensão (multímetro colocado em paralelo com o componente) A introdução de um voltímetro em paralelo com uma resistência a medir, provoca a diminuição da resistência total do circuito. Se a resistência do voltímetro >> resistência a medir, esse efeito é desprezível, portanto, é desejável que um voltímetro tenha resistência tão grande quanto possível (geralmente de ±10MΩ). Departamento de Física Página 3/6
Procedimentos 1. Seleccione duas pilhas. Meça (com um voltímetro) e anote na tabela, a tensão eléctrica de cada uma delas (Obs: Indique a escala de tensão usada na leitura). PILHA 1 PILHA 2 Tensão (V) Tabela 1 Tensão em cada pilha Escala de tensão (V) 2. Monte as duas pilhas conforme o seguinte circuito. Meça (com um voltímetro) e anote na tabela, a tensão entre os pontos A e B (Obs: Indique a escala de tensão usada na leitura). Tensão (V) Tabela 2 Tensão entre os pontos A e B Escala de tensão (V) Figura 5 Circuito com 2 pilhas Comentários finais: 3. Escolha três resistências com um valor máximo de 1kΩ (Obs: Indique os valores escolhidos) e monte o seguinte circuito, onde as pilhas são substituídas por uma fonte de tensão DC variável. R AB = Ω R BC = Ω R CD = Ω Figura 6 Circuito com várias resistências Departamento de Física Página 4/6
4. Para uma fonte de tensão com +5V, meça (com um voltímetro) e anote na tabela correspondente, as tensões, U BC, U CD e U AD. Repita este passo variando a fonte de tensão para -15V (Obs: Indique a escala de tensão usada na leitura). U BC U CD U AD U BC U CD U AD Tensão (V) Escala de tensão (V) Tabela 3 Tensão em cada resistência (U = +5V) Tensão (V) Escala de tensão (V) Tabela 4 Tensão em cada resistência (U = -15V) 5. Coloque no circuito anterior outra fonte DC variável e ajuste a tensão total para +10V. Anote na tabela as tensões, U BC, U CD e U AD (Obs: Indique a escala de tensão usada na leitura). U BC U CD U AD Tensão (V) Tabela 5 Tensão em cada resistência (U = +10V) Escala de tensão (V) Figura 7 Circuito com 2 fontes Departamento de Física Página 5/6
Comentários finais: 6. No circuito da figura seguinte, determine como se deve posicionar um voltímetro para medir a tensão resultante entre os pontos A e B e indique o valor da leitura. Resposta: Figura 8 Circuito com 3 fontes DC 7. Supondo que dispõe de uma fonte DC com os terminais 0, +5, +12 e -12V, indique de que forma obtém as tensões +7 e +17V. Resposta: Departamento de Física Página 6/6