UNIVERSIDADE FEDERAL DE SO CARLOSFSICA EXPERIMENTAL B TURMA K

EXPERIMENTO 01ASSOCIAO DE RESISTORES

ANDRIA LARISSA DA MOTTA 596426KARINA MENDES SERRANO 596647LUCAS BERTOLI LINO DE QUEIROZ 596981

SO CARLOS2015RESUMO

O experimento realizado consistiu, basicamente, na montagem de dois circuitos eltricos: um em srie e outro em paralelo. Para tanto foi utilizado dois resistores cada um com um cdigo de cor.Primeiramente construiu-se o circuito em srie. Neste realizou-se medies de corrente eltrica e tenses nos terminais e nas resistncias, com o auxlio de um multmetro. Procedeu-se da mesma maneira para o circuito em paralelo.Por fim se comparou os resultados obtidos terica e empiricamente e analisou-se o mtodo mais eficiente.

OBJETIVOS

Estudar o comportamento de resistores de filme de carbono em corrente contnua, quando associados em srie e em paralelo, e suas potncias dissipadas. E tambm, verificar as leis de Kirchhoff.

FUNDAMENTOS TERICOS

A associao dos resistores analisada pelas leis de Kirchhoff, tambm conhecidas como lei das malhas e lei dos ns.Em um circuito com resistores associados em srie a corrente a mesma em todos os componentes enquanto a tenso total equivalente soma das tenses em cada um dos componentes. A partir disso tem-se que a resistncia equivalente dada pela soma da resistncia em cada um dos componentes.Em um circuito com resistores associados em paralelos, a tenso a mesma em todos os componentes, enquanto a corrente total dada pela soma da corrente em cada um dos componentes. A partir disso tem-se que o inverso da resistncia equivalente igual a soma dos inversos das resistncias de cada um dos componentes.J a potncia por um resistor dada por P=U.i. E relacionando essa expresso com a razo R=U/i (resistor hmico), obtemos novas expresses que tambm podem ser utilizadas no clculo da potncia dissipada: P=R.i, e P=U/R.

MATERIAL UTILIZADO

Caixa de montagem (protoboard); Fonte de Alimentao Contnua (ICEL Manaus OS-4000) Resistores; Multmetro Politerm

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

I. Circuito em Srie

Segundo o cdigo de cores escolhemos um resistor de 327 e um de 998 . Medimos com o multmetro e anotamos os respectivos valores.Montamos o circuito com ajuste na tenso da fonte de 4,63V usando o multmetro para calibrar e com outro multmetro medir o valor da corrente do circuito.Ainda com auxlio de multmetros, medir os valores das tenses na fonte, nos resistores R1 e R2 e nos terminais do ampermetro.

II. Circuito em Paralelo

Com os mesmos resistores, montamos o circuito com a tenso na fonte ajustado para 4,50V usando o multmetro para calibrar.Utilizamos o multmetro para medir corrente nos resistores I1, I2, a corrente total no circuito It, e com o ampermetro desconectado, medimos os valores das tenses em R1 e R2.

APRESENTAO DOS RESULTADOS

A) RESISTORES

A1) Valores NominaisR1 u(R1): (1005)10 R2 u(R2): (332)10

A2) Ohmmetro R1 u(R1): (1001)10 R2 u(R2): (3276)

A3) Corrente mxima suportvel I1(mx.): 11,2 mA I2 (mx.): 19,6 mA

B) CIRCUITO EM SRIE Medidas de corrente e tenso

B1) I u(I): (3,500,07)mA

B2)VF u(VF): (4,630,05)VVR1 u(VR1): (3,450,05)V VR2 u(VR2): (1,130,04)VVAMP u(VAMP): (48,20,5)mV

C) CIRCUITO EM PARALELO Medidas de corrente e tenso

C1) VF u(VF): (4,500,05)VIT u(IT): (17,50,2)mA I1 u(I1): (4,390,08)mAI2 u(I2): (13,40,1)mA

C2) VR1 u(VR1): (4,260,05)V VR2 u(VR2): (4,260,05)V

D) ANLISE DOS RESULTADOS

D1) Estimativa terica VR1 u(VR1): (3,490,08)VVR2 u(VR2): (1,140,03)V I u(I): (3,490,05)mA

D2) Comparao: Os resultados foram muito prximos aos esperados, estando todos dentro da estimativa de erro. As concordncias dos valores encontrados com os valores tericos so: 98.85%, 99.12% e 99.71% respectivamente.

D3) Estimativa terica I1: 4,51 mA I2: 13,76 mA IT : 18,27 mA

D4) Comparao: Os valores apresentam uma discrepncia maior devido resistncia presente no ampermetro. As concordncias dos valores encontrados com os valores tericos so: 97.34%, 97.17% e 95.95% respectivamente.

D5) Validade das leis de Kirchhoff para o circuito (a)A primeira lei validada pois a corrente possui o mesmo valor em todo o circuito. E a segunda lei tambm se verifica (no apndice). (VF = VR1 + VR2 - Vamp.)

D6) Validade das leis de Kirchhoff para o circuito (b)A primeira lei se valida, pois a corrente total a soma das correntes dos demais resistores (It=I1+I2). A segunda lei se confirma, pois a tenso a mesma em todo o circuito.

D7) Resistncia interna do ampermetro RAMP u(RAMP): (13,80,3)

D8) Clculo das resistncias atravs das medidas de corrente e tensoR1 u(R1): (992)10R2 u(R2): (321)10

D9) Comparao entre D8) e A2): As discrepncias encontradas foram pequenas, estando todas no erro estimado. As concordncias dos valores encontrados com os valores tericos so: 99.19% e 97.81% respectivamente. O mtodo mais eficaz , portanto, o que faz uso do ohmmetro, pois as incertezas so muito menores.

D10) Resistncia equivalente

Ohmmetro REQ u(REQ): (1321)10 Razo entre medidas (VF/I): REQ u(REQ): (1323)10

ComparaoSo valores muito prximos, mas o valor obtido no ohmmetro mais preciso, pois no acumula tantas incertezas.

D11) P1 u(P1): (12,20,5)mW P2 u(P2): (4,00,2)mW PT u(PT): (16,20,7)mW

D12) P1 u(P1): (19,20,8)mW P2 u(P2): (581)mW PT u(PT): (763)mW

Comparao:As potncias dissipadas no circuito em srie so bem menores do que as do circuito em paralelo.

CONCLUSO

Nesse experimento observou-se o comportamento das variveis tenso, corrente, resistncia e potncia, quando em um circuito em srie e paralelo.Verificou-se ainda, a validade das leis de Kirchhoff atravs da obteno de dados coletados na medio com aparelhos, comparando-os com valores esperados teoricamente, obtidos atravs dos clculos. Desvios pequenos, so esperados comumente e previstos pelo fabricante.

BIBLIOGRAFIA

HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de fisica, volumes 3 e 4, LTC.APOSTILA DE FSICA EXPERIMENTAL A DEPARTAMENTO DE FSICA - UFSCARAPOSTILA DE FSICA EXPERIMENTAL B DEPARTAMENTO DE FSICA - UFSCAR

APNDICE

A1) Clculo das incertezas das resistncias de acordo com o cdigo de cores:

A2) Clculo das incertezas das resistncias de acordo com o ohmmetro:

Analogamente para o resistor dois temos:

A3) Clculo da corrente mxima suportada:

Considerando P = R.i2 e sendo P = 0,125W ento segue que:

B1) Incerteza associada a corrente eltrica medida em um circuito em srie:

De acordo com a tabela e o multmetro utilizado segue que:

B2) Incertezas associadas s tenses no circuito em srie:

Considerando ento:

VF :

VR1 :

VR2 :

VAMP :

C1) Incertezas associadas s medies no circuito em paralelo:

VF :

I1 :

I2 :

IT :

C2) Incertezas associadas s tenses em cada resistor no circuito em paralelo:

Analogamente ao item C1 temos:

VR1 :

VR2 :

D1) Estimativas tericas para tenses e corrente e suas respectivas incertezas:

Incertezas:

Analogamente para VR2 encontramos:

D2) Valores de concordncia do item D1: Corrente eltrica:

Tenso Resistor 1:

Tenso Resistor 2:

D3) Estimativas para corrente eltrica no circuito em paralelo:

IT :

I1 :

I2 :

D4) Valores de concordncia do item D3: IT :

I1 :

I2 :

D7) Clculo da resistncia interna do ampermetro e sua incerteza (circuito em srie):

D8) Clculo das resistncias atravs das medidas de corrente e tenso:

R1 :

R2 :

D9) Valores de concordncia do item D8:

R1 :

R2 :

D10) Resistncia Equivalente:

D11) Potncias dissipadas em cada resistor no circuito em srie:

Resistor 1:

Resistor 2:

Resistncia Equivalente:

D12) Potncias dissipadas em cada resistor no circuito em paralelo:

Resistor 1:

Resistor 2:

Resistncia Equivalente: