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Experimento 5

Circuito divisor de tenso

Objetivos

a. Construir o circuito divisor de tenso. b. Estudar o comportamento do circuito divisor de tenso em diferentes condies de carga. Contexto O divisor de tenso um circuito usado para ajustar o valor da voltagem de sada de um

dispositivo antes de conectar entrada de outro dispositivo ou equipamento. O divisor de

tenso, tambm chamado divisor de resistncia, uma tcnica de projeto utilizada para

criar uma tenso Vsada que proporcional a outra tenso Ventrada. O divisor de tenso, cuja

resistncia varivel, designado por potencimetro, fig.1.

A fig.2 um circuito que ilustra o funcionamento do potencimetro. A resistncia R

dividida, pelo contacto deslizante, em duas resistncias, R1 e R2, que esto ligadas em

paralelo, respectivamente, s lmpadas, L1 e L2. Os dois circuitos em paralelo esto ligados

em srie com a fonte de tenso V.

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Como as resistncias R1 e R2 variam com a posio do contacto deslizante, as tenses, V1 e

V2, nos terminais de cada lmpada tambm variam. A soma R das resistncias R1 e R2

constante. Enquanto uma das lmpadas torna-se mais brilhante, a outra se torna menos

brilhante, tambm pode verificar que a soma das tenses, V1 e V2, nos terminais de cada

lmpada igual tenso V da fonte de alimentao.

No caso do divisor de tenso, o potencial derivado deve ser utilizado como fonte de tenso

com certa limitao. Se a tomada de corrente for demasiada, o reostato corre o risco de ser

danificado.

A fig.3 mostra que o divisor de tenso no como uma boa bateria, no sentido de que a

tenso de sada cai severamente quando a carga resistiva conectada ao circuito.

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Conceitos examinados Fonte de tenso, fonte de corrente, fora eletromotriz, voltagem terminal, operao em

circuito aberto, lei de Ohm, lei de Kirchhoff.

Material

Fonte de tenso (bateria) 12V

Resistores10R/20W, 100R, 470R, 1K, 10K.

Potencimetro 330R / 1A, 10K/15mA (ou prximo).

Lmpadas 12V / 5W

Conectores

Multmetro

Protoboard Procedimento:

1.Monte o circuito da fig.4, sendo R2 = 1k e VR1(), um resistor varivel de 10k.

a.Varie o valor da resistncia do reostato VR1(). Mea e anote VR1() e os correspondentes valores V2(V).

b.Complete a tabela de dados da fig.4a. Faa o grfico VR1() versus V2(V). c.Substitua R2 por uma lmpada. Varie o valor da resistncia do reostato VR1() e responda: como o brilho da lmpada varia com VR1()? 2.Monte o circuito da fig.5, sendo R = 10k, VR1() um reostato de 470 e R2 = 100.

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a.Varie o valor da resistncia do reostato VR1(). Mea e anote VR1() e os correspondentes valores i2(A) em R2.

b.Complete a tabela de dados 5a. Faa o grfico VR1() versus i2(A). 3.Monte o circuito da fig.6, sendo VR2 () um potencimetro de ( 330, 1,0 A ). a.Com o resistor de carga RL fora do circuito, ajuste a fonte para 12 Volts. Mea e anote a

tenso VL para posies x igualmente espaadas do cursor do potencimetro de 330 e construa a tabela de dados 6a.

b.Conecte o resistor de carga (RL = 1000 , 5W) no circuito da fig.6. c.Mea a tenso VL para posies x do cursor do potencimetro e anote na tabela 6b.

Troque o resistor de carga RL por um de (10, 20W). Repita a etapa 3-c. d.Substitua RL por uma lmpada. Varie o valor da resistncia do potencimetro VR2() e responda: como o brilho da lmpada varia com VR1()? e.Faa o grfico de VL versus x do cursor do potencimetro como sugere a tabela, nos trs casos. Para este fim, utilize o Graphical Analysis ou um analisador grfico qualquer.

Para cada caso relate o resultado da anlise do grfico obtido.

Referncias:

Young & Freedman, Fsica, So Paulo, Addison Wesley, 2009 Hesnick, Robert Halliday e Krane Kenneth, Fsica, Livros tcnicos e Cientficos Editora S.A.

Rio-RJ, 1996.

Sears, Francis Weston, Fsica, Livros Tcnicos e Cientficos, Rio de Janeiro, 1981.

Purcell, E., Eletricidade e Magnetismo Curso de Fsica de Berkeley, So Paulo, Edgard

Blucher, 1973.

http://www.ngsir.netfirms.com/englishhtm/Circuit.htm

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/HFrame.html