FÍSICA /augustofisicamelo Medidas Elétricas Aulas de 1 INTRODUÇÃO 2 GRANDEZAS FUNDAMENTAIS 3 GRANDEZAS DERIVADAS 4 SIMBOLOGIA 5 PRINCIPAIS ELEMENTOS 6 INSTRUMENTOS DE MEDIDA 7 GALVANÔMETRO 8 AMPERÍMETRO 9 VOLTÍMETRO 10 PONTE DE WHEATSTONE 11 SIMULADOR (PONTE DE WHEATSTONE) 12 PONTE DE FIO 13 LEITURA DE UM CIRCUITO SIMPLES FÍSICA Aulas de /augustofisicamelo

Medidas Elétricas Introdução: Medir é estabelecer uma relação numérica entre uma grandeza e outra, de mesma espécie, tomada como unidade. No processo de medida, a grandeza que serve de comparação é denominada de grandeza unitária ou padrão unitário. Medidas elétricas só podem ser realizadas com a utilização de instrumentos medidores, que permitem a quantificação de grandezas cujo valor não poderia ser determinado através dos sentidos humanos.

Classificação das grandezas: Medidas Elétricas Classificação das grandezas: Grandezas Fundamentais Grandeza Unidade Símbolo Representação Comprimento metro m L Massa quilograma kg M Tempo segundo s T Intensidade de corrente ampère A I Quantidade de matéria mole mol N Temperatura termodinâmica kelvin K θ Intensidade luminosa candela cd J

Grandezas Elétricas Derivadas Medidas Elétricas Classificação das grandezas: Grandezas Elétricas Derivadas Grandeza Derivada Unidade Dimensão Símbolo Carga coulomb A . s C Energia joule m² . kg . s-2 J Potência watt m² . kg . s-3 W Tensão volt m² . kg . s-3 . A-1 V Resistência ohm m² . kg . s-3 . A-2 Ω

Medidas Elétricas Simbologia: Para a realização de uma medida correta das grandezas sem por em risco a vida do operador e a integridade do equipamento, deve-se observar os símbolos gravados nos visores; As tabelas a seguir ilustram alguns dos símbolos frequentemente utilizados em medidas elétricas e nos diagramas dos circuitos elétricos.

Principais Elementos: Medidas Elétricas Principais Elementos: Elemento Representação Característica Chave ou Interruptor Permite/Interrompe a corrente elétrica. Fusível ou Disjuntor Protege o circuito contra picos de corrente. Resistor Função principal de converter energia elétrica em energia térmica Lâmpada Transforma energia elétrica em energia luminosa e térmica.

Principais Elementos: Medidas Elétricas Principais Elementos: Elemento Representação Característica Pilhas ou Baterias Transformam energia química em elétrica. Galvanômetro É um detector de corrente elétrica. Amperímetro Mede a intensidade da corrente elétrica. Possui resistência interna desprezível (𝑹≅𝟎). Deve ser ligado em série com o circuito. Voltímetro Mede a DDP (U). Possui resistência alta interna (𝑹 → ∞). Deve ser ligado em paralelo com o circuito. G A V

Medidas Elétricas Galvanômetro G O galvanômetro é um instrumento muito sensível utilizado para indicar correntes de baixa intensidade, como por exemplo, correntes da ordem miliampére. O galvanômetro nada mais é do que um amperímetro muito sensível, com o ponteiro no meio da escala, podendo assim indicar correntes nos dois sentidos do circuito elétrico.

Medidas Elétricas Amperímetro A Esquema de amperímetro S: shunt O amperímetro é um instrumento utilizado para fazer a medida da intensidade no fluxo da corrente elétrica que passa através da seção transversal de um condutor. A unidade usada é o Ampère. Como a corrente elétrica passa através dos condutores e dispositivos ligados a eles, para aferir a corrente que passa por alguma região de algum circuito, deve-se colocar o amperímetro em série com esta, sendo necessário abrir o circuito no local da medida. Por isso, para as medições serem precisas, é esperado que o amperímetro tenha uma resistência muito pequena comparada às do circuito. O amperímetro ideal possui resistência interna nula.

Medidas Elétricas Voltímetro V Esquema do interior de um voltímetro O voltímetro é um aparelho que realiza medições de tensão eléctrica em um circuito.[1] Ele exibe essas medições, geralmente, por meio de um ponteiro móvel ou um mostrador digital, de cristal líquido (LCD) por exemplo. A unidade apresentada geralmente é o volt. Muitos voltímetros, na verdade, não são nada mais do que amperímetros com alta resistência interna. O projeto dos voltímetros é tal que, com sua alta resistência interna, introduzam o mínimo de alterações no circuito que está sendo monitorado. Assim como um amperímetro indica a corrente que passa por ele, um voltímetro indica a tensão entre seus terminais. O voltímetro ideal possui resistência infinita.

Principais Elementos: Medidas Elétricas Principais Elementos: Elemento Representação Característica Ponte de Wheatstone Mede o valor de uma resistência desconhecida. No equilíbrio: 𝒊 𝑮 = 0 → 𝑹 𝟏 × 𝑹 𝟑 = 𝑹 𝟐 × 𝑹 𝟒 G 𝑅 1 𝑅 2 𝑅 3 𝑅 4 U

Principais Elementos: Medidas Elétricas Principais Elementos: Elemento Representação Característica Ponte de Fio Mede o valor de uma resistência desconhecida. No equilíbrio: 𝒊 𝑮 = 0 → 𝑹 𝟏 × 𝑳 𝟐 = 𝑹 𝟐 × 𝑳 𝟏 G 𝑅 1 𝑅 2 𝐿 2 𝐿 1 U

Clique para mostrar o conteúdo. Medidas Elétricas V A 𝑅 1 𝑅 2 𝑅 3 𝑅 4 U 2. Calcule a resistência equivalente (total) do circuito (RT). → 𝑹 𝑻 = 𝑹 𝑷 + 𝑹 𝟐 + 𝑹 𝟏 𝒊 𝑻 = 𝑼 𝑹 𝑻 3. Calcule a corrente total do circuito (iT). → 4. Calcule a DDP do trecho em que os resistores estão em paralelo (UP). → 𝑼 𝑷 = 𝑹 𝑷 . 𝒊 𝑻 5. Calcule a leitura do amperímetro (iA). 𝒊 𝑨 = 𝑼 𝑷 𝑹 𝟒 → 1. Calcule a resistência do trecho em que os resistores estão em paralelo entre si (RP). 𝑹 𝑷 = 𝑹 𝟑 . 𝑹 𝟒 𝑹 𝟑 + 𝑹 𝟒 → 6. Calcule a leitura do voltímetro (UV). → 𝑼 𝑽 = 𝑹 𝟐 . 𝒊 𝑻 Importante! Os cálculos devem ser adequados ao circuito que está sendo trabalhado. Clique para mostrar o conteúdo.

Medidas Elétricas Clique com o botão esquerdo do mouse em uma parte limpa do slide durante a apresentação para exibir o conteúdo dos slides e/ou avançar o slide.