Semana 3 - Montagem do circuito da figura 1, medidas diversas e comparações com previsões
A proposta para esta semana é montar o circuito elétrico proposto na figura 1, abaixo, medir algumas grandezas elétricas e compará-las às previsões obtidas a partir das curvas características medidas e analisadas nas semanas anteriores.
Figura 1 - Circuito elétrico a ser estudado nesta semana.
Em qualquer medida de grandezas num laboratório, elétricas (ou outras quaisquer) é necessário saber a precisão, a confiabilidade e o erro experimental da medida.
Para o caso de medidas de grandezas elétricas deve-se:
- Ter instrumentos de medida apropriados.
- Conhecer os instrumentos: suas características e limitações.
- Ter fontes de alimentação apropriadas.
- Projetar um circuito conveniente para o que deseja.
No
caso de elementos de circuito, o comportamento é descrito pela curva
característica do elemento, que é definida como sendo o gráfico da
tensão V em função da corrente i, sob determinadas condições
ambientais.
Prepare-se para o experimento
Antes de proceder à tomada de dados é necessário fazer um planejamento adequado. Parte deste planejamento pode ser feito fora do laboratório e isto pode economizar um tempo enorme durante a tomada de dados.
A partir das curvas características para resistores ôhmicos comerciais e para as pilhas e LEDs disponíveis no laboratório didático, faça previsões para:
- A corrente total de operação deste circuito
- A corrente elétrica no LED 1 e no LED 2
- As tensões elétricas em cada elemento do circuito (LEDs, resistores e pilhas)
- Os dois LEDs acendem? Ou apenas um deles, ou nenhum? Preveja o funcionamento do circuito elétrico.
Realizando o experimento
No laboratório você terá à disposição vários equipamentos. Antes de iniciar a tomada de dados, verifique se os equipamentos estão funcionando corretamente. Para isto:
- Teste os dois multímetros, verificando se a bateria deles está carregada apropriadamente. Como sugestão, use-os como ohmímetro e meça a resistência do resistor comercial de \(100 \, \Omega \). O valor medido deve ser estável e próximo ao valor nominal. Se não for, provavelmente o multímetro está apresentando algum problema.
- Antes de fazer qualquer medida envolvendo resistores, verifique se eles não estão queimados. Meça os valores das resistências com o ohmímetro. Nunca confie nos valores nominais impressos nos resistores.
- Verifique se os cabos não estão danificados, se os conectores parecem estar em ordem e se não há nenhum defeito mecânico aparente.
Medidas
Monte o circuito da figura 1. Após o circuito entrar em funcionamento, verifique se as suas previsões para os acendimentos dos LEDs estão corretas ou não. Discuta estes resultados.
Determine um procedimento, sem alterar o circuito, a menos do uso de VOLTÍMETROS, para medir:
- A corrente elétrica total que passa pelo circuito
- A corrente elétrica que passa pelo LED 2 e pelo LED 1
- As tensões elétricas em cada elemento (LEDs, resistores e pilhas)
Realize as medidas necessárias para determinar estas grandezas e compare-as às previsões obtidas inicialmente. Determine as potências elétrica consumidas em cada elemento do circuito e discuta estes resultados.