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Relatorio f329
Relatorio f329
Relatorio f329
Grupo 5: Bruna Cristina Jorge (RA: 104655), Maíra Dombroski Neme (RA:147141), Edilaine de
Freitas Lima (RA 116653), Samuel Gonçalves Souza Cruz (RA 038383)
Resumo:
Este experimento foi realizado com o intuito do aprendizado da montagem de circuitos simples,
familiarização com os instrumentos de medida, como amperímetro e voltímetro, análise da Lei
de Ohm e funcionamento de amperímetros, voltímetros, resistores e diodos.
Introdução:
Quando a resistência é constante, esta relação é a “Lei de Ohm”. Dispositivos que obedecem à
Lei de Ohm, como os resistores, são ditos ôhmicos (ou lineares). Outros dispositivos, tais como
o diodo, apresentam resistência elétrica dependente do potencial aplicado. Estes dispositivos
são ditos não-lineares (ou não-ôhmicos). Resistores são dispositivos condutores, de resistência
especificada, utilizados em circuitos elétricos para controlar a corrente ou para transformar a
energia elétrica em calor. Os tipos de resistor mais usados são os resistores de carvão,
resistores de filme metálico e carvão e resistores de fio (níquel-cromo) enrolado, que diferem
quanto ao elemento de resistência.
O diodo é um componente eletrônico que pode ser feito de vários materiais semicondutores. O
diodo utilizado nesse experimento é dos mais comuns, de silício cristalino. Ele é dopado por
diferentes gases durante sua confecção causando uma polarização de suas duas faces. Essa
dopagem faz com que o diodo permita que corrente elétrica o percorra em apenas uma direção
de maneira exponencial em função da tensão aplicada. Para altas polarizações, a expressão
para a corrente é basicamente da forma:
Objetivos:
Neste experimento foi realizada a montagem de 4 circuitos: 2 circuitos foram montados para
calcular a resistência de dois resistores distintos e utilizar de gráficos para testar a lei de Ohm,
e 2 circuitos para analizar o funcionamento de um diodo.
Parte A - Resistor
Encontramos o valor nominal de Rx como sendo 98,7Ω, e o valor medido foi de 99,7Ω. De
acordo com o manual do multímetro, o erro é calculado a partir da escala 600 Ω, resolução de
0,1Ω e exatidão de ±0,8%+3d Ω, sendo de ±1,1Ω. Ou seja, dentro do erro permitido.
Parte B - Diodo
Nessa parte montou-se o circuito (a) da figura abaixo, de polarização direta do diodo, com Rp =
220 ohms .
Em seguida variou-se a tensão da fonte para obter tensão no diodo entre 0 e 0,75
Volts, e mediu-se a corrente e a tensão no diodo. Obteve-se ~ 15 pontos de corrente
versus tensão. Depois montou-se o circuito (b) da figura acima (Figura 3), de
polarização reversa do diodo. Utilizou-se o multímetro na menor escala de corrente
(600 A). Por último, variou-se a tensão no diodo entre 0 e 15 Volts, e mediu-se a
corrente correspondente.
A partir dos gráficos podemos concluir que o diodo apenas deixa passar corrente a partir de
uma tensão mínima, a tensão de corte, que está muito próxima de zero, como esperávamos. A
partir da tensão de corte a corrente cresce exponencialmente, como é esperado a partir da
equação (2). Quando a tensão está muito próxima de zero, a resistência do diodo fica muito
alta. Podemos queimá-lo facilmente por conta disso. A disposição do circuito em (a) facilitaria a
queima do diodo invertido, enquanto a disposição do circuito em (b) oferece a resistência, ainda
que mínima, do amperímetro, para servir como resistência de proteção para o diodo.
Podemos ver nos gráficos 2 e 3 que conforme a tensão aumenta, aumenta a corrente e diminui
a resistência, pela lei de Ohm. Quando a tensão está próxima de zero, não passa corrente pelo
diodo, ou seja, ele funciona como componente retificador. Pela parte 7 (b) do experimento
percebemos que não passa corrente pelo diodo quando o mesmo está invertido, comprovando
sua polaridade, e sua propriedade retificadora outra vez.
Pela equação 2 vemos que a relação entre I e V é exponencial. Pudemos comprovar essa
relação com o gráfico 2, onde se nota uma função exponencial.
Usamos nesse experimento resistências de proteção. Elas são usadas em circuitos ou muitas
vezes embutidas em outros componentes, para protegê-los de sobrecarga de tensão ou de
curto circuitos. Na parte B usamos a resistência de proteção Rp para proteger o diodo de
sobrecarga de tensão. Na parte A não era necessário o uso da resistência de proteção, pois o
único componente que poderia queimar era a outra resistência, então não há muita
necessidade em protegê-la, a não ser que ela seja mais cara que a Rp.
Conclusão:
Tendo por base as análises feitas durante o experimento podemos concluir que nosso
experimento teve sucesso em demonstrar a lei de Ohm e exemplificar o funcionamento do
diodo como componente retificador.
Referência Bibliografica
Grupo 5: Bruna Cristina Jorge (RA: 104655), Maíra Dombroski Neme (RA:147141), Edilaine de
Freitas Lima (RA 116653), Samuel Gonçalves Souza Cruz (RA 038383)
Resumo:
O experimento realizado foi dividido em duas partes: primeiramente foi montado um circuito de
comparação, de acordo com a figura (1), conhecido como Ponte de Wheatstone, capaz de
determinar o valor de uma resistência desconhecida. A sensibilidade desse circuito depende
das resistências utilizadas: quanto mais próximos os valores dessas, mais sensível ele é,
apresentando sensibilidade máxima no caso em que as quatro resistências são iguais.
Os resultados obtidos foram satisfatórios, pois a resistência encontrada na primeira parte foi
próxima da medida pelo ohmímetro, que se encontrava dentro dos limites de erro determinados
para Rx. Na segunda parte, os dados que relacionam resistência e temperatura para o
termistor, determinaram um comportamento próximo ao esperado em teoria, segundo a
equação (2).
Objetivo:
Metodologia:
Neste experimento foi utilizado cabos conectores, o protoboard, um resistor de proteção, três
resistores normais, um resistor de década, um termistor, um galvanômetro, um multímetro, um
termômetro e um béquer.
Na parte A, foi montado o circuito de acordo com a figura 1, afim de se descobrir o valor da
resistência desconhecida Rx, ajustando o valor da resistência de década até que o
galvanômetro indicasse zero, possibilitando o cálculo de Rx.
Para a parte B, foi substituída a resistência Rx por um termistor, inserido num béquer com água
quente e um termômetro. Da mesma forma, a resistência de década foi ajustada para que o
galvanômetro indicasse o zero, e foi anotado a medida da temperatura da água (em equilíbrio
com o termistor), permitindo dados suficientes para a relação da resistência do termistor com a
temperatura do mesmo.
Resultados e Discussão:
Quando a ponte está em equilíbrio Ig=0, então o segundo conjunto de equações pode ser
escrito como:
Assim, dividindo-se as equações e rearranjando-as, tem-se que:
Da Lei de Kirchhoff das correntes, I3=Ix e I1=I2 . Desta forma o valor desejado de Rx pode ser
calculado por:
Sabendo essa relação, pôde-se encontrar o valor de Rx, utilizado no experimento, pois as
resistências Rd, R1 e R2 foram medidas.
Rx= R1Rd/R2
Parte B – Termistor
RNTC=AeB/T
A linearização para a fórmula acima é:
Para cada valor de Rd foi encontrado um valor de RNTC e o seu erro. As fórmulas usadas para
o cálculo dos erros são as descritas abaixo:
ΔRNTC = exatidão do multímetro para o fundo de escala 60Ω e resolução 0,1Ω = ± 0,8%+3d.
Δln(RNTC) = √[(1/RNTC)²x(ΔRNTC)²]
Δ(1/T) = √[(1/T²)²x(ΔT²)]
Com os valores da tabela gerou-se o gráfico ln(RNTC) x 1/T que forneceu os valores de A e B.
Foi utilizado o programa Origin 6.1 para adequar os pontos a melhor reta.
Como o gráfico é a forma linearizada da equação RNTC=AeB/T, na forma ln(RNTC)= ln(A) + B/T.
Conclusão
experimentalmente está dentro da faixa de erro do valor real medido pelo ohmímetro com uma
precisão de 99,8%.
Já na parte B, sabe-se que o termistor utilizado tem valores nominais para resistência (a 25°C)
2.10-3). A partir da equação obtida experimentalmente, a resistência seria de 61Ω para 25°C e
a constante B de 3076, ambos dentro da ordem de grandeza dos valores nominais. Portanto, a
proporção obtida entre o valor real e o encontrado experimentalmente para foi de 82,0% ,
Conclui-se, então, que os resultados obtidos foram satisfatórios para ambos os experimentos.
Referência Bibliografica