Eletricidade

O roteiro como a instituição entrega

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Atividade Prática de Eletricidade

Abaixo você encontra o roteiro para as atividades práticas, que contarão com o uso do simulador Multisim Online e Tinkercad. Após realizar as experiências você deverá organizar os resultados em um relatório, conforme o modelo de relatório disponibilizado na disciplina e entregar o relatório em .pdf através do menu Trabalhos.

OBJETIVO

Essa atividade tem como intuito colocar em prática todos os conceitos abordados na disciplina de eletricidade, como lei de Ohm, leis de Kirchhoff, divisor de tensão, divisor de corrente, funcionamento de resistores, capacitores e indutores.

SIMULADORES DE CIRCUITOS

Para a realização dos experimentos será utilizado o simulador de circuitos online Multisim, cujo acesso deverá ocorrer através do site: www.multisim.com.

Caso já tenha familiaridade com algum simulador de circuitos ou prefira, é permitido utilizar qualquer outro.

Além do Multisim, também será utilizado o simulador Tinkercad, acessível através do site https://www.tinkercad.com/. O Tinkercad tem como função simular uma bancada de eletrônica, permitindo que seja utilizado protoboard e componentes similares aos reais.

Para criar uma conta no simuladores indicados basta acessar os links indicados, clicar no botão SIGN UP ou INSCREVA-SE AGORA e, em seguida, preencher com os seus dados pessoais.

INFORMAÇÕES ADICIONAIS

O intuito desta atividade é que você escreva com as suas palavras sobre os assuntos solicitados e aprenda a como escrever um relatório técnico ou um artigo.

É importante ressaltar que é considerado plágio quando se usa um texto exatamente igual a um já existente. Acima de 5 palavras idênticas e na mesma sequência em uma frase, essa frase é considerada que foi plagiada. Em um trabalho acadêmico, deve-se ler diversos textos de referência e reescrever com as suas palavras tudo o que foi entendido. É possível fazer citação de trechos de um texto, mas mesmo com citação é preciso ter o cuidado para que o seu trabalho não seja uma cópia idêntica (PORTAL EDUCAÇÃO, 2018).

<https://www.portaleducacao.com.br/conteudo/artigos/direito/o-crime-de- plagio/50044>, acesso em 11 de junho de 2018.

MONTAGEM EM PROTOBOARD

A configuração de ligações de um protoboard é mostrada abaixo:

Figura: Protoboard

O protoboard é organizado em linhas numeradas e colunas identificadas por letras. Nas bordas do protoboard estão as colunas com conexões de distribuição de alimentação, sendo a tensão positiva (VCC) identificada pela cor vermelha e pelo símbolo +, e a referência do circuito (GND) identificada pela cor azul e pelo símbolo -, conforme a figura abaixo.

EXPERIÊNCIA 1: LEI DE OHM

Dado o circuito abaixo da figura, obtenha a corrente utilizando a lei de Ohm.

Figura: Montagem do circuito elétrico para observação da lei de Ohm

O valor do resistor utilizado dependerá do número do seu RU, sendo:

R_1 = Penúltimo dígito do RU * 10 + último dígito do RU * 100 Por exemplo:

No caso de RU com número zero, substituir 0 pelo número 9, por exemplo:

Considere as tensões 0, 5, 7, 10 e 12 Volts e preencha a tabela com os valores de corrente conforme solicitado nos itens a seguir.

I (A)

V_1

• Calcule os valores teóricos da corrente para cada um dos casos indicados na tabela.
• Utilizando o Multisim Online, simule o circuito modificando os parâmetros de tensão conforme indicado na tabela.
• Realize os seguintes procedimentos experimentais no simulador Tinkercad

NOTA: Incluir fotos de todos os circuitos montados no relatório!

• Monte o circuito na protoboard, conforme indicado abaixo:

Figura: Circuito montado na protoboard do simulador Tinkercad

• Com o multímetro medir a corrente I.

ATENÇÃO: Para medir CORRENTE elétrica em um circuito, o multímetro deve ser sempre conectado em SÉRIE com o circuito.

Nunca tente medir corrente elétrica em paralelo, na prática isso poderá queimar o multímetro.

Coloque o multímetro no modo corrente, abra o circuito e conecte as pontas de prova de forma que o multímetro fique em série com o resistor, conforme indicado nas figuras.

I Multímetro

Figura: Circuito esquemático demonstrando como conectar o multímetro para medir corrente

Figura: Realizando a medida de corrente elétrica do circuito no simulador

Tinkercad

• Utilizando os resultados, trace uma curva de corrente por tensão, conforme demonstrado na figura abaixo, para os resultados teóricos. É possível traçar o gráfico utilizando diversos softwares para isso. O mais comum é utilizar o Excel, Geogebra, Numpy, entre outros.

Figura: Gráfico de relação entre tensão e corrente

• Utilizando os valores de tensão e correntes obtidas experimentalmente, calcule o valor real do resistor utilizado.

• Calcule a potência dissipada pelo resistor em cada uma das medições, utilize

Obs.: Os simuladores Multisim e Tinkercad não conseguem medir potência, dessa forma basta aplicar a equação P = V ∙ I com os valores de tensão e corrente obtidos.

P (W) Potência

Dado o circuito a seguir, obtenha as tensões nos resistores R_1 (V_R1 ), R_2 (V_R2 )

e R_3 (V_R3 ) e a corrente I.

Figura: Montagem do circuito para o experimento de divisor de tensão

Considere os seguintes resistores: R1 = 560 Ω, R2 = 1 kΩ e R3 = 2,2 kΩ

• Calcule o valor teórico de cada uma das tensões e corrente do circuito.

Valores Teóricos

• Utilizando o Multisim, simule o circuito modificando os parâmetros de tensão e preencha a tabela. Para realizara a simulação fique atento às referências das pontas de prova do simulador.

Figura: Simulação do circuito no Multisim

Valores Simulados no Multisim

• Realize os seguintes procedimentos experimentais:

NOTA: Incluir fotos de todos os circuitos montados no relatório!

• Monte o circuito conforme indicado.
• Conecte a fonte de tensão ao circuito
• Com o auxílio do multímetro, meça as tensões elétricas solicitadas. Coloque o multímetro no modo tensão e posicione as pontas de prova do multímetro em paralelo com cada um dos três resistores. Veja na figura abaixo, como posicionar as pontas de prova sobre cada um dos resistores para medir.

ATENÇÃO: Para medir TENSÂO elétrica em um circuito, o multímetro deve ser sempre conectado em PARALELO com o circuito ou componente. Nunca tente medir tensão em série com o circuito, na prática isso poderá queimar o multímetro.

Figura: Realização das medidas de tensão do circuito no simulador Tinkercad

• Meça a corrente elétrica com o auxílio do multímetro. Posicione a chave seletora no modo corrente, abra o circuito e conecte as pontas de prova do multímetro em série com os resistores, assim como realizado no experimento 1.

ATENÇÃO: Para medir corrente elétrica em um circuito, o multímetro deve ser sempre conectado em SÉRIE com o circuito.

Valores obtidos no simulador Tinkercad

Dado o circuito a seguir, obtenha as correntes em cada um dos ramos.

Figura: Montagem do circuito para o experimento de divisor de corrente

Considere os seguintes resistores: R1 = 560 Ω, R2 = 1 kΩ e R3 = 2,2 kΩ

• Calcule o valor da corrente teórica para cada uma das correntes solicitadas.

Valores Teóricos

Tabela: Valores de corrente elétrica calculadas

• Utilizando o Multisim, simule o circuito modificando os parâmetros de tensão e preencha a tabela.

Valores Simulados

Tabela: Valores de corrente elétrica obtidas por simulação

• Realize os seguintes procedimentos experimentais no Tinkercad:

NOTA: Incluir fotos de todos os circuitos montados no relatório!

• Monte o circuito conforme indicado
• Conecte a fonte de tensão conforme indicado na figura.

Figura: Circuito com resistores em paralelo montado no protoboard

• Meça a corrente elétrica solicitadas.

Abra o circuito e conecte o multímetro em série com cada um dos resistores.

ATENÇÃO: Para medir corrente elétrica em um circuito elétrico, o multímetro deve ser sempre conectado em série com o circuito.

Figura: Conexão do multímetro no circuito para obter os valores de corrente

Valores Experimentais

Tabela: Valores de corrente obtidas experimentalmente

EXPERIÊNCIA 4: EQUIVALENTE DE THEVENIN

Dado o circuito abaixo, responda os itens a seguir e preencha a tabela:

A V_1 I_3 V_2 X I_1 I_2 I_5 I_4 B X

Figura 1: Circuito elétrico

• Utilizando o método de análise nodal, calcule os valores teóricos de todas as correntes, tensões circuito e obtenha circuito equivalente de Thévenin.
• Utilizando o Multisim, simule o circuito e obtenha os valores das correntes, tensões e a tensão equivalente de Thévenin.
• Utilizando o Tinkercad, meça os valores das correntes, tensões nos resistores, da tensão equivalente de Thévenin e da resistência equivalente de Thévenin.
• Monte o circuito conforme indicado na figura acima
• Para obter 6 V utilize o suporte para 4 pilhas AA.
• Meça as tensões e correntes seguindo todas as recomendações dos experimentos anteriores

Figura – Circuito montado na protoboard

I (A)