8aula – Associação de Resistores 53 10aula ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES Objetivo Verificar a validade das equações teóricas para associações de resistores (Série e Paralelo). 10.1 Introdução Quando há uma associação de resistores em um circuito podemos substituir essa combinação por um resistor equivalente – ou seja, um único resistor que possui a mesma resistência que a combinação de resistores do circuito. Com tal substituição, podemos simplificar o circuito possibilitando soluções mais fáceis para grandezas desconhecidas do circuito. Neste experimento, discutimos duas combinações básicas de resistores que permitem tal substituição: série e paralelo. 10.2 Materiais utilizados a) b) c) d) Matriz com 4 (quatro) resistores (ou protoboard); Cabos de conexão; Fonte de tensão contínua; Dois multímetros digitais. 10.3 Procedimentos experimentais PARTE 1 – LEITURA NOMINAL DAS RESISTÊNCIAS a) Determine a resistência de cada resistor utilizando o código de cores e o multímetro e calcule o erro percentual. Anote na Tab. 10.1. TABELA 10.1: Valores nominais e com o multímetro de cada resistor. Resistores Código de Cores (Ω) Multímetro (Ω) R1 R2 R3 R4 Erro (%) 54 Associação de Resistores – 8aula PARTE 2 – ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES EM SÉRIE a) Obtenha as equações básicas para uma associação de resistores em série; b) Monte o circuito da Fig.10.1, sem a fonte de Tensão. Determine a resistência equivalente, entre os pontos a e b, utilizando o multímetro. Anote o resultado na Tab.10.2. c) Calcule a resistência equivalente utilizando as equações teóricas obtidas no item (a). Anote o resultado na Tab.10.2; d) Calcule o erro percentual entre a resistência equivalente calculada e medida. e) Ajuste a fonte de tensão para 10 V e conecte-a ao circuito conforme a Fig.10-1 e meça a corrente elétrica nos locais indicados na Fig 10.3, uma de cada vez. Verifique que os valores são iguais: i1=i2=i3=i4=iT. Lembre-se: o amperímetro deve ser ligado em série com o dispositivo ao qual fará a medida de corrente; TABELA 10.2: Valor calculado e medido para a Req da associação em série. Resistência Equivalente - Série Calculada (Ω) Multímetro (Ω) Erro %E FIGURA 8.2: Medida de tensão e corrente elétrica na associação em série. V1 V2 V3 V4 V V V V a A R1 i1 A R2 b A R3 i2 i3 R4 i4 A – + V VT A 8aula – Associação de Resistores f) 55 Meça as diferenças de potencial (ddp) Vab, V1, V2, V3 e V4, verificando a relação: Vab=V1+V2+V3+V4 e anote na Tab.10.3. TABELA 10.3: Valores de tensão em cada resistor da associação em série. V1 (V) V2 (V) V3 (V) V4 (V) V1 + V2 + V3 + V4 Vab (V) PARTE 3 – ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES EM PARALELO a) Obtenha as equações básicas para uma associação de resistores em paralelo e em seguida determine a resistência equivalente entre os a e b do circuito da Fig.10.2. Anote os resultados na Tab.10.4; b) Monte o circuito da Fig.10.2, sem a fonte de Tensão. Calcule a resistência equivalente com o multímetro, entre os pontos a e b, no circuito da Fig.10.2. Anote os resultados na Tab.10.4; c) Calcule o erro experimental entre as duas medidas da Tab.10.4. TABELA 10.4: Valor calculado e medido para a Req da associação em paralelo. Resistência Equivalente - Paralelo Calculada (Ω) Multímetro (Ω) Erro %E d) Insira a fonte de tensão ao circuito conforme a Fig.10.2; e) Meça a ddp em cada resistor como indicado na Fig 10.2, uma de cada vez. Verifique que os valores são iguais: V1=V2=V3=V4=VT. Lembre-se: o voltímetro deve ser ligado em paralelo com o dispositivo ao qual fará a medida de tensão elétrica; FIGURA 10.2: Medida de corrente e tensão elétrica na associação em paralelo. a A iT VT V i1 i2 A i3 A i4 A A + - R1 b V V1 R2 V V2 R3 V V3 R4 V V4 56 f) Associação de Resistores – 8aula Meça as correntes elétricas: i1, i2, i3, i4 e iT , verificando a relação iT=i1+i2+i3+i4 e anote na Tab.10.5. TABELA 10.5: Valores de corrente elétrica em cada resistor da associação em paralelo i2(mA) i3(mA) i4(mA) i1+i2+i3+i4 (mA) i1(mA) 10.4 Exercícios a) Discuta os erros observados nas partes 1, 2 e 3. iT(mA)