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O presente relatório tem por objetivo a realização de esclarecimento e elucidação de técnicas de medição de resistência, tensão e corrente em um sistema de resistores, levando em consideração a disposição em que estão alinhados: em série ou em paralelo. O roteiro seguido foi disponibilizado pelo docente da disciplina, bem como a explicação metodológica para o uso dos equipamentos, de forma que os alunos pudessem ter uma maior liberdade e autonomia para a realização das medidas.
Tipologia: Trabalhos
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Relatório técnico da Prática de Laboratório nº 02 apresentado como requisito parcial para a aprovação da disciplina Circuitos Elétricos do curso de Engenharia de Energia da Universidade Federal da Grande Dourados. Prof. Dr. Aureo Cezar de Lima. DOURADOS – MS 2023
O presente relatório tem por objetivo a realização de esclarecimento e elucidação de técnicas de medição de resistência, tensão e corrente em um sistema de resistores, levando em consideração a disposição em que estão alinhados: em série ou em paralelo. O roteiro seguido foi disponibilizado pelo docente da disciplina, bem como a explicação metodológica para o uso dos equipamentos, de forma que os alunos pudessem ter uma maior liberdade e autonomia para a realização das medidas. Palavras-chave : medição de circuito resistivo; resistores em série e resistores em paralelo.
Muitas vezes, nos circuitos elétricos, têm-se a combinação de vários resistores e deseja- se saber o valor da resistência equivalente daquela combinação. É muito comum também haver a necessidade de utilização de resistores de valores específicos, mas não existir no estoque aquele solicitado, recorrendo-se, então, à associação de resistências para conseguir o valor equivalente desejado. É muito útil conhecer o código de cores e saber realizar a leitura dos valores de resistências através deste método, bem como saber associar resistores em série e em paralelo – para isto deve-se estudar a teoria sobre o tema. Neste relatório, foi desenvolvido um experimento sobre o conteúdo a fim de aplicar os conceitos teóricos estudados em sala de aula sobre circuitos elétricos envolvendo a resistência equivalente do circuito, amperagem e tensão de um circuito misto (série e paralelo).
Figura 1 – Equipamentos e materiais necessários. Fonte: Autores (2023). Cartão de experiências EB- 01 Multímetro Resistores sortidos
4.1 Leitura do código de cores e medição das resistências elétricas. Inicialmente, realizou-se o reconhecimento de cores dos resistores sortidos, apresentados na Figura 1 para cálculo teórico de sua resistência para, posteriormente, realizar a medição com um multímetro digital e, a partir destes dados, calcular o erro percentual entre o valor indicado pelo código de cores e o valor medido. Os resultados estão descritos na Tabela 1 abaixo: Tabela 1 – Quadro de leitura e comparação das resistências disponibilizadas. R Cores Valores das cores 1º 2º 3º 4º Resistência indicada [Ω] Resistência medida [Ω] Erro [%] 1 1º MARROM 10010 100 100 0 2º PRETO 3º MARROM 4º DOURADO 2 1º LARANJA 33100 3300 3281 0, 2º LARANJA 3º VERMELHO 4º DOURADO 3 1º VERDE 56100 5600 5500 1, 2º AZUL 3º VERMELHO 4º DOURADO 4 1º VERMELHO 271000 27000 27040 0, 2º ROXO 3º LARANJA 4º DOURADO Fonte: Autores (2023).
1º LARANJA 3910 390 387,1 0, 2º BRANCO 3º MARROM 4º DOURADO 4 1º LARANJA 3910 390 387,6 0, 2º BRANCO 3º MARROM 4º DOURADO 5 1º MARROM 10100 1000 995 0, 2º PRETO 3º VERMELHO 4º DOURADO 6 1º VERMELHO 20100 2000 1978 1, 2º PRETO 3º VERMELHO 4º DOURADO 7 1º LARANJA 33*10 330 326 1, 2º LARANJA 3º MARROM 4º DOURADO Fonte: Autores (2023).
4. 3 Determinação da resistência equivalente em série do ramo R1, R2 e R5. A tabela a seguir foi preenchida considerando o ramo em série de R1, R2 e R5. De forma similar aos procedimentos anteriores, inicialmente, calculou-se a resistência nominal tendo como base o código de cores. Em seguida, mediu-se através do multímetro digital, utilizando-se das chaves presentes na placa EB01-B para permitir obter-se o circuito em série em questão. Após mensuração do valor equivalente, foi determinado o erro equivalente a partir da resistência calculada e da obtida através da medição utilizando-se o multímetro.
Tabela 3 – Determinação da resistência equivalente série dos resistores R1, R2 e R5 da placa EB01-B. Componentes Resistência individuais INDICADAS [Ω] Resistência individuais MEDIDAS [Ω] Resistência série calculada INDICADA [Ω] Resistência série calculada MEDIDA [Ω] Chaves FECHADAS Pontos de medição Resistência série MEDIDA [Ω] Erro nos valores MEDIDOS [%] R1 200 202, 1300 1296,
Fonte: Autores (2023).
4. 4 Determinação da resistência equivalente em paralelo do ramo R 2 , R 3 e R 4. Posteriormente, a medição foi direcionada ao ramo que possuía três resistores dispostos de forma paralela: R2, R3 e R4. Definiu-se o valor nominal conforme o esquema de cores e, para efetuar a medição, fechou-se as chaves indicadas na Tabela 4 e utilizou-se um multímetro digital. O erro equivalente também foi calculado ao final do procedimento. Tabela 4 – Determinação da resistência equivalente paralelo dos resistores R2, R3 e R4 da placa EB01-B. Componentes Resistência individuais INDICADAS [Ω] Resistência individuais MEDIDAS [Ω] Resistência paralela calculada INDICADA [Ω] Resistência paralela calculada MEDIDA [Ω] Chaves FECHADAS Pontos de medição Resistência paralela MEDIDA [Ω] Erro nos valores MEDIDOS [%] R2 100 99, 66,1 65,
Fonte: Autores (2023).
Figura 3 – Demonstração da resistência equivalente do circuito utilizando TinkerCad. Fonte: Autores (2023).
Para garantir uma boa eficiência energética dentro de uma instalação elétrica é necessário que o projetista que irá realizar o dimensionamento dos cabos respeitando as normas da NBR5410. Quando uma corrente elétrica passa por um condutor, fios ou cabos, parte dessa energia é convertida em calor, o Efeito Joule, podendo ser imperceptível ou proporcionar riscos a vida dos moradores, dependendo da carga utilizada e do diâmetro do fio, se é um fio capaz de aguentar tal carga ou não. O Efeito Joule acontece devido a absorção de energia pelos resistores por onde transitam, de modo que os elétrons se agitam, chocando-se com os átomos condutores e os aquecem liberando calor. Os resistores resistem à passagem de energia, a energia elétrica é convertida em energia térmica, levando assim a muitos aparelhos utilizarem resistores elétricos (chuveiro, aquecedor, ferro de passar roupa etc.). A desvantagem do efeito Joule é que a baixa resistência pode provocar um curto- circuito, o que pode ser facilmente resolvido com isolamentos bem feitos ou contratando serviços de profissionais de área. O aquecimento dos fios pode ser devido a uma tensão desregulada, onde a distribuição de corrente contínua não está ajustada, sendo alimentada por uma tensão maior do que poderia suportar. Onde entramos com os reguladores de tensão, capazes de ajustar a corrente para uma de menor tensão. Estabilizando-se a tensão de alimentação de um circuito, mantem-se a alimentação regulada e limpa em cargas variadas.
ADEEL. Eficiência Energética em Instalações Elétricas. [s.l.].[2021]. Disponível em: < https://www.adeel.com.br/eficiencia-eletrica/ >. Acesso em: 09 de fevereiro de 2023. DE CASTRO, Giovanni. Introdução ao Regulador de Tensão. Disponível em: < https://www.robocore.net/tutoriais/introducao-regulador-de-tensao >. Acesso em: 09 de fevereiro de 2023. TODA MATÉRIA. Efeito Joule. Disponível em: < https://www.todamateria.com.br/efeito- joule/#:~:text=Resist%C3%AAncia%20El%C3%A9trica,-O%20efeito%20joule&text=Os% 0el%C3%A9trons%20da%20corrente%20se,muitos%20aparelhos%20t%C3%AAm%20resist ores%20el%C3%A9tricos >. Acesso em: 09 de fevereiro de 2023.
