Física Experimental III – aula 2 http://dfn.if.usp.br/~suaide/ Alexandre Suaide Ed. Oscar Sala sala 246 ramal 7072

Experiência I – Voltímetros e amperímetros Objetivos Revisão da aula anterior Leis de Kirchhoff e Ohm Voltímetros e amperímetros Alguns resultados da aula passada Simulação de circuitos elétricos Medir resistência interna de um voltímetro

Lei de Ohm Estabelece que a resistência elétrica R = V/i deve ser constante para um determinado material. Esta resistência não deve depender da tensão ou corrente no circuito utilizado, bem como de outras variáveis, como temperatura.

Utilizando resistores em circuitos elétricos – Resolvendo circuitos Leis de Kirchhoff Duas leis Tensão A soma de todas as tensões em uma malha de um circuito é nula Derivada do princípio de conservação de energia Corrente A soma das correntes que chegam em um nó do circuito é igual à soma das correntes que saem deste nó Derivada do princípio de conservação da carga

O Amperímetro Um galvanômetro acoplado a vários resistores em paralelo A escolha do resistor determina o fundo de escala (corrente máxima) que pode ser medida

O Voltímetro Um galvanômetro acoplado a vários resistores em série A escolha do resistor determina o fundo de escala (tensão elétrica máxima) que pode ser medida. O instrumento faz a conta (V = Ri) automaticamente

Uma consequência importante Voltímetros e amperímetros possuem resistência Voltímetros e amperímetros funcionam através do desvio de um pouco de corrente para o instrumento Voltímetros e amperímetros MODIFICAM as tensões e correntes em um circuito. Eles alteram as medidas Ver apostila CFE para detalhes

Medindo resistências Utiliza-se um voltímetro para medir a tensão no resistor E um amperímetro para medir a corrente no resistor Duas opções de circuito elétrico Qual é melhor?

Alguns resultados Quando fazemos a curva de V x i obtemos resistências diferentes, dependendo do circuito utilizado Algumas vezes a mudança de escala altera a resistência medida

O que obtemos? 1 Dependendo do valor da resistência elétrica a ser estudada, um circuito é mais adequado que o outro Para altas resistências, o circuito 1 é mais adequado que o circuito 2 Comparáveis à resistência do voltímetro 2

Resistências internas Conhecer as resistências internas dos instrumentos de medida é importante Ajuda a escolher o melhor circuito para montar um experimento Ajuda a avaliar os resultados obtidos É necessário fazer correções nos dados?

Atividade: Simulando o experimento Utilizar o programa EWB (Electronic Workbench) Simular o circuito utilizado no experimento Supondo instrumentos ideais Supondo intrumentos não ideais com resistências interna dadas pelo manual do fabricante Compare as simulações com os dados obtidos

Atividade: Medindo resistências internas Medir a resistência interna do voltímetro utilizado em aula na escala de 20 V Método da divisão de tensão Utilizar um resitor variável e utilizá-lo para dividir a tensão aplicada entre o resitor e o voltímetro

Atividade: Medindo resistências internas Montar o circuito ao lado Fonte DC Não ideal Voltímetro de Referência (Ref) Para monitorar a tensão da fonte Voltímetro a ser medido (V) Potenciômetro (Pot) Resistor variável

Atividade: Medindo resistências internas Resolvendo a malha ao lado i

Atividade: Medindo resistências internas Resolvendo a malha ao lado i

Atividade: Medindo resistências internas Erro na apostila, pág. 13, equação (1.5) Atividade: Medindo resistências internas Medidas Variar Rpot Deve medir Rpot com ohmímetro após ajustar Pelo menos 10 medidas Montar o circuito Medir e Medir VV

Atividade: Medindo resistências internas Análise Fazer gráfico Rpot vs. e/VV Obter os valores de RV a partir do gráfico Checar consistência entre os parâmetros

Relatório na próxima aula Critérios de correção Resumo  1 ponto Introdução teórica  1 ponto Procedimento experimental  3 pontos Análise de dados, discussão e conclusões  5 pontos A falta de um tópico, além de contar zero, desconta-se o valor correspondente da nota Para evitar, “vamos fazer o resumo, introdução e procedimento e daí garantímos o 5,0”