Ciências da computação Disciplina: Física aplicada a

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Ciências da computação Disciplina: Física aplicada a
Curso: Ciências da computação
Disciplina: Física aplicada a computação
Professor: Benhur Borges Rodrigues
Relatório experimental 02: Medida de tensão contínua e medida de tensão alternada;
Grupo: Ederson Luis Posselt
Geovane Griesang
Ricardo Cassiano Fagundes
Santa Cruz do Sul, 10 de Setembro de 2007
Introdução
1. Corrente elétrica
É o fluxo ordenado de partículas portadoras de carga elétrica [4]. Quando não existe
corrente elétrica, os condutores têm seus elétrons livres e de forma desordenada, devido à
agitação térmica [3]. Raios, vento solar e o fluxo de elétrons através de um condutor elétrico,
geralmente metálico, são exemplos de corrente elétrica [4].
A intensidade de corrente elétrica é definida pela equação: I = dQ/dt, sendo que "Q" é
a carga que passa pelo fio e "t" é o tempo em que ela passa. O ampere é uma unidade básica e
simboliza "C/s" (Coulomb por segundo) [5] e o amperímetro é o aparelho de medição de
corrente elétrica [7].
2. Tensão elétrica ou diferença de potencial
Tensão elétrica é a diferença de potencial elétrico entre dois pontos. O campo elétrico
realiza trabalho ao transportar carga entre dois pontos de um circuito. Se a carga for
transportada entre os pontos e receber a energia, dizemos que entre os pontos existe uma
diferença de potencial, ou tensão, dada por U = T/Q, onde:
U é a tensão entre dois pontos;
T é a energia a ser recebida;
Q é a carga a ser transportada entre os pontos;
No SI a unidade de tensão elétrica é o volt (V), definido por: 1 volt (1 V) = 1 joule / 1
coulomb. Exemplo: Se um pilha possui uma tensão de 1,6V, significa que a força elétrica
realiza um trabalho de 1,6J para transportar a carga de 1C entre os dois pólos [9] [10].
2. Corrente contínua X corrente alternada
A corrente pode ser contínua (CC) ou alternada (CA). A corrente é contínua quando
o fluxo é constante e ordenado, fazendo com que os elétrons permaneçam na mesma direção
[3]. Ela não varia no decorrer do tempo e é gerada por pilhas e baterias [9]. Normalmente é
utilizada para alimentar aparelhos eletrônicos (entre 1,2V e 24V) e os circuitos digitais de
equipamento de informática (computadores, modems, hubs, etc.). Este tipo de circuito possui
um pólo negativo e outro positivo (é polarizado), cuja intensidade é mantida. Mais
corretamente, a intensidade cresce no início até um ponto máximo e aí se mantém contínua
sem alterar. Quando desligada, diminui até zero e se extingue [1] [8].
A corrente alternada varia com tempo, mudando de intensidade e direção, e é
produzida por geradores como os das usinas e fornecida pelas empresas de distribuição de
energia elétrica [9] [6]. Sua fluxo é variável com direção constante, possuindo pólos positivos
e negativos definidos [8].
Experimento 1: Medida de tensão continua
Procedimento: Como a estrutura já estava preparada para o experimento, ligamos os
aparelhos, ajustamos a medida do multímetro para 20v e obtivemos as leituras, conforme
demonstrado na tabela abaixo.
Resultado:
Fontes
Bateria
Pilha AA
Pilha AAA (medido fora do
laboratório)
Pilha C
Pilha D
Fonte Bender DC
Voltagem medida (v)
1,000
1,619
1,603
DDP (v), conforme especificação
9,000
1,500
1,500
1,379
1,454
4,930
1,500
1,500
5,000
Figura 1 – Demonstração das medidas em laboratório
Conclusão: Durante as medidas, percebemos que a tensão das pilhas variou em relação à
tensão especificada na própria pilha. A bateria foi a que apresentou a maior diferença entre o
valor medido e o ddp. O gráfico 1 demonstra uma comparação entre as medidas e a tensão
normal das pilhas
10,00
9,00
8,00
7,00
6,00
Medido
5,00
Especificação
4,00
3,00
2,00
1,00
0,00
Bateria Pilha AA
Pilha
AAA
Pilha C
Pilha D
Fonte
Bender
DC
Gráfico 1 – Comparação entre as medidas e a tensão normal das pilhas
Experimento 2: Medida da tensão alternada
Procedimento: Como a estrutura já estava preparada para o experimento, ligamos os
aparelhos, ajustamos a chave de medida do multímetro para ACV ou DCV e a tensão da
fonte, de acordo com a medida desejada. Com isto, obtivemos as leituras, conforme
demonstrado na tabela abaixo.
Resultado:
Fonte Bender Tensão
5V
8V
10V
12V
AC
4,98V
7,41V
9,97V
12,36V
DC
4,93V
7,37V
9,78V
12,13V
Conclusão: Comparando as medidas, percebemos que os valores coletados em corrente
alternada são superiores aos da corrente contínua. Nas medidas considerando a tensão da
fonte de Bender abaixo de 10v, a diferença entre os tipos de corrente foi pequena, na casa de
0,05v. Quando a tensão foi superior ou igual a 10v, a diferença subiu para 0,19, na tensão de
10v, e 0,23v, na tensão de 12v. O gráfico 2 ilustra a comparação demonstrada na tabela acima.
14
12
Volts
10
8
AC
DC
6
4
2
0
5V
8V
10V
12V
Comparações
Gráfico 2 – Comparação entre as medidas em corrente contínua e alternada
Comparando as duas figuras a seguir, percebe-se uma diferença no valor medido. Esta
diferença ocorre pelo fato de em um dos testes a lâmpada está apagada e no outro não. Com a
lâmpada ligada, parte da corrente é utilizada para alimentá-la, fazendo com que o potencial da
corrente diminua no valor utilizado pela lâmpada.
Referências:
[1] http://pt.wikipedia.org/wiki/Corrente_cont%C3%ADnua, acessado dia 02/09/07 às
12:31h;
[2] Mehl, Ewaldo L. M. Artigo: Capacitores Eletrolíticos de Alumínio: Alguns cuidados e
considerações práticas, disponível no endereço eletrônico:
http://www.eletrica.ufpr.br/mehl/capacitor.pdf, acessado dia 02/09/07 às 9:13h;
[3] http://www.mundoeducacao.com.br/fisica/corrente-eletrica, acessado dia 02/09/07 às
11:16h;
[4] http://pt.wikipedia.org/wiki/Corrente_el%C3%A9trica, acessado dia 02/09/07 às 11:30h;
[5] http://pt.wikipedia.org/wiki/Intensidade_de_corrente_el%C3%A9trica, acessado dia
02/09/07 às 13:40h;
[6] http://pt.wikipedia.org/wiki/Corrente_alternada, acessado dia 03/09/07 às 23:45h;
[7] http://www.cefetba.br/fisica/NFL/fge3/medeletr/Introduction_por.html#1.2a, acessado dia
05/09/07 às 00:56h;
[8] http://injecaoeletronicaie.vilabol.uol.com.br/P3.html, acessado dia 05/09/07 às 1:14h;
[9]
http://educar.sc.usp.br/experimentoteca/fisica/kit9_eletricidade_circuitos_eletricos/exp1_eletri
cidade_parteII.pdf, acessado dia 05/09/07 às 12:28h;
[10] http://pt.wikipedia.org/wiki/Tens%C3%A3o_el%C3%A9trica, acessado dia 05/09/07 às
12:40h;