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CIRCUITOS EM SÉRIE E EM PARALELO

dezembro 6, 2008

FACULDADE

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CIRCUITOS EM SÉRIE E EM PARALELO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CIDADE - ES

2008

COMPONENTE1

COMPONENTE2

COMPONENTE3

COMPONENTE4

 

 

 

 

 

 

 

 

CIRCUITOS EM SÉRIE E EM PARALELO

 

 

 

 

 

 

 

 

Relatório apresentado ao professor NOME da disciplina de Física 3, X° período, turma X, turno X do curso de Engenharia X.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CIDADE – ES

2008

 

 

 

 

OBJETIVOS

O experimento realizado, tem por objetivo, o aprendizado dos alunos de física 3 de como se constroem ligações em série e em paralelo, utilizando resistores. Além de observar a finalidade de um amperímetro e voltímetro, em circuitos elétricos.


INTRODUÇÃO

Em série e em paralelo descrevem dois tipos de disposição de circuitos. Cada disposição proporciona uma forma diferente para que a eletricidade flua através de um circuito.

Em um circuito em série, a corrente só tem um caminho por onde passar. No exemplo a baixo, dois resistores são alimentados por uma fonte em um projeto de circuito em série. A corrente flui da fonte para cada resistor, um por vez, na ordem em que eles estão conectados ao circuito. Neste caso, como a corrente só pode fluir através de um caminho, se um dos resistores não estiver funcionando, o outro não recebe corrente, porque o fluxo de corrente elétrica foi interrompido no resistor quebrado.

1

Em um circuito em paralelo, a corrente tem mais de um caminho por onde passar. No exemplo a baixo, dois resistores são alimentados por uma fonte em um projeto de circuito em paralelo. Neste caso, como a corrente pode fluir através de mais de um caminho, se um dos resistores não funcionar, o outro ainda pode receber corrente, porque o fluxo de corrente elétrica para o resistor quebrado não interrompe o fluxo de corrente para o resistor bom.

2

O fluxo de corrente depende de quanta resistência há no circuito. Nos exemplos a cima, os resistores oferecem uma resistência. Em um circuito em série, a resistência do circuito é igual à soma da resistência dos resistores. Em um circuito em paralelo, existem múltiplos caminhos através do qual a corrente pode fluir e, por isso, a resistência do circuito como um todo é menor do que seria se apenas um caminho estivesse disponível para a passagem da corrente.
PARTE EXPERIMENTAL

RECURSOS UTILIZADOS

  • 1 fonte universal
  • 1 voltímetro CC
  • 1 miliamperímetro CC
  • 1 resistor 220ohm1
  • 1 resistor 100ohm2
  • 1 resistor 47ohm3
  • 9 cabos de ligação

 

CIRCUITO EM SÉRIE

Esquema do circuito montado.

3

Procedimento realizado e análise dos resultados.

Foram anotados os valores nominais dos resistores e definidos como , , .

A fonte foi preparada para fornecer uma tensão de 6V, ao circuito.

Após montar o circuito, conectou-se, em paralelo, o voltímetro aos pontos a e d o que nos mostrou  a tensão de 6V. Após isso conectou-se o voltímetro aos pontos a e b, depois em b e c e depois em c e d, para medir as tensões em cada resistor, obtendo a seguinte tabela:

RESISTOR

TENSÃO (V)

Trecho ab (resistor 1)

3,39

Trecho bc (resistor 2)

1,74

Trecho cd (resistor 3)

0,74

Circuito total

5,87

 

Interrompeu-se, então, o circuito nos pontos a, b, c e d, a ao medir encontrou-se a corrente do circuito como sendo i=0,016A.

Calculou-se, então, o valor das resistências ,  e  encontradas experimentalmente:

 

 

 

Somando-se as resistências ,  e  encontradas experimentalmente, obtemos:

 

Somando-se os valores nominais das resistências ,  e  encontramos:

 

Comparando os dois valores encontrados para o a resistência equivalente do sistema observamos que elas não são iguais, porém, os valores são bem próximos um do outro, expressando um erro de:

 

Como vimos os valores encontrados não possuem exatamente o mesmo valor isso pode ter ocorrido devido a falta de precisão dos equipamentos utilizados e/ou dos operadores do experimento, assim como, a influência da resistência interna do amperímetro. Isso justifica o erro encontrado no calculo a cima esse erro é muito importante, pois, é através dele que podemos comparar com uma tolerância previamente fornecida para assim podermos validar o experimento ou não.


CIRCUITO EM PARALELO

Esquema do circuito montado.

 4Procedimento realizado e análise dos resultados.

Após montar o circuito a cima, mediu-se a tensão entre os pontos a e b, a  e b , a  e b , a  e b , observou-se que as medições resultaram em um único valor V=5,6V. Isso ocorre porque quando uma diferença de potencial é aplicada entre as extremidades de resistências em paralelo todas as resistências possuem a mesma tensão.

Interrompeu-se o circuito em um nó para medir a corrente em cada um dos resistores e a corrente total, obtemos assim a seguinte tabela:

CORRENTE

(A)

  (resistor 1)

0,02

  (resistor 2)

0,05

  (resistor 3)

0,13

 circuito total

0,20

 

A partir da tensão e das correntes medidas calculou-se o valor de cada resistência.

 

 

 

Utilizando a seguinte fórmula obtemos o valor da resistência equivalente do circuito.

 

Com essa informação podemos comprovar a expressão para resistência em paralelo utilizando os valores calculados a cima.

 

Calculamos novamente agora usando os valores nominais das resistências.

 

Podemos calcular, assim, o erro resultante do experimento.

 

Como vimos a equação é válida, porém, os valores encontrados não possuem exatamente o mesmo valor isso pode ter ocorrido devido a falta de precisão dos equipamentos utilizados e/ou dos operadores do experimento, assim como, a influência da resistência interna do amperímetro. Isso justifica o erro encontrado no calculo a cima esse erro é muito importante, pois, é através dele que podemos comparar com uma tolerância previamente fornecida para assim podermos validar o experimento ou não.


RESPOSTA DAS QUESTÕES PROPOSTAS

1. Se num circuito em série o número de resistores for aumentado, o que ocorre com a corrente?

R: A corrente irá permanecer a mesma, pois se a diferença de potencial, em circuitos em série, depende da resistência provocada por cada resistor  o valor da ddp será inversamente proporcional ao valor da resistência e vice-versa, mantendo a corrente sempre a mesma.

2. Se num circuito em paralelo o número de resistores for aumentado, o que ocorre com a corrente? Por quê?

R: A corrente em cada resistor será diferente e dependerá da resistência provocada por cada resistor, pois se a diferença de potencial permanece a mesma em todo o circuito temos que:  se a resistência aumenta a corrente diminui proporcionalmente e se a resistência diminui a corrente aumenta proporcionalmente.

3. Porque usamos o amperímetro em série e o voltímetro em paralelo?

R: Usamos o amperímetro em série, pois este aparelho realiza medições do valor da corrente em um circuito e como é sabido, a corrente em circuito em série é constante ao longo do circuito, se utilizássemos ele em paralelo registraríamos diferentes valores de corrente e isso no nosso caso não é interessante. Usamos o voltímetro em paralelo, pois como sabemos a voltagem em circuitos em paralelo é constante ao longo do circuito e como esse aparelho medi a voltagem e gostaríamos de obter apenas um valor da ddp, utilizamos ele em paralelo.

4. Pense na resistência interna do voltímetro e do amperímetro. Devem ser muito grandes ou muito pequenas?  Explique.

R: A resistência interna do voltímetro deve ser muito grande para que possamos obter um valor mais aproximado do real valor da ddp do circuito, um voltímetro idealizado teria uma resistência interna infinita.

A resistência interna de um amperímetro deve ser muito pequena, pois quanto menor a resistência maior será o valor da corrente e esse valor se aproximará do real valor da corrente no circuito, um amperímetro idealizado possui uma resistência interna nula.


CONCLUSÃO

Concluímos que a montagem de um circuito depende de sua finalidade e que cada um possui uma particularidade em um circuito em série obtemos um único valor de corrente ao longo do circuito e que os valores da diferença de potencial e da resistência são inversamente proporcionais entre si, já em um circuito em paralelo o valor da diferença de potencial é constante em todo o circuito e que os valores da corrente e da resistência são proporcionais entre si. Concluímos também que para realizarmos uma correta medição do valor da corrente, em circuito em série, utilizando o amperímetro devemos utilizá-lo em série e devemos utilizar o voltímetro em paralelo para registrarmos um correto valor da voltagem em um circuito em paralelo.


BIBLIOGRAFIA

WALKER,Halliday Resnick. Fundamentos de Física, Volume3, Eletromagnetismo, 6° edição. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos Editora S.A. 2003.

 

 

 

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Um Comentário leave one →
  1. LUDIMILA Link Permanente
    setembro 25, 2009 1:41 pm

    se todos esses esquemas fossem feitos com calculos, seria mais facil de entender.

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