3T23 B
FÍSICA EXPERIMENTAL II
Aula Prática:
Multímetro e Associação de Resistores – Aula 2 (associação mista)
Teste teórico-prático
(Preencher com caneta, sem rasuras.)
Matrícula
Nome
Grupo
Mesa
Data
Símbolos dos componentes e instrumentos elétricos usados:
Fio:
Ohmímetro:
Resistor:
Interruptor:
Ω
Voltímetro
Amperímetro
(em paralelo)
(em série)
Fonte de CC:
1) Considere os resistores R1, R2 e R3 dados na Tabela 1 abaixo, fixos na placa metálica colocada na bancada
do laboratório. A) Use o ohmímetro do Multímetro Digital HGL-2000 N, para obter uma medida direta do
valor de cada resistência. B) Calcule a incerteza de cada medida usando a fórmula fornecida pelo fabricante
do multímetro, dada na última página. Preencha a Tabela 1 abaixo com os resultados obtidos.
Medidas com o ohmímetro
Resistência
Valor nominal ( kΏ)
R1
1,0 k
R2
4,7 k
R3
10,0 k
Valor medido ( kΏ)
Escala ( kΏ)
Resolução ( kΏ)
Incerteza ( kΏ)
Tabela 1. Medidas das resistências utilizadas na associação de resistores na Figura 1.
2) Monte a associação mista de resistores representada no diagrama na Figura 1 abaixo, utilizando os
resistores da Tabela 1. Após a montagem, chame o professor para conferir. A) Faça uma medida indireta da
resistência equivalente Req da associação mista de resistores dada na Figura 1 abaixo, calculando seu valor a
partir das medidas das resistências (obtidas com o ohmímetro) dadas na Tabela 1 acima. B) Faça uma medida
direta da resistência equivalente Req usando o ohmímetro. C) Calcule a incerteza da medida direta usando a
fórmula fornecida pelo fabricante do multímetro, dada na última página. Preencha a Tabela 2 abaixo com os
resultados obtidos.
Medida (direta) com o ohmímetro
Medida indireta
Resistência
Valor calculado ( kΏ)
Valor medido ( kΏ)
Escala ( kΏ)
Resolução ( kΏ)
Incerteza ( kΏ)
Req
Tabela 2. Medidas da resistência equivalente da associação de resistores na Figura 1.
R1
R3
R2
Figura 1. Associação mista de resistores com os 3 resistores dados na Tabela 1.
3) Monte o circuito elétrico representado na Figura 2 abaixo, utilizando a associação mista de resistores do
item anterior, um interruptor e a fonte de corrente contínua (CC) colocados na bancada do laboratório.
Utilizando o voltímetro, ajuste o valor da diferença de potencial V da fonte de corrente contínua (CC) para
V = __________ volts (Fonte de CC).
Não ligue a fonte de CC, sem antes chamar o professor para conferir a montagem.
V1
N1
A
B
R1
V3
R3
R2
V
D
C
N2
Figura 2. Circuito elétrico de CC com uma associação mista com os resistores da Tabela 1.
Ligar o voltímetro em paralelo para as medidas das voltagens V1 e V3
4) A) Faça uma medida direta da diferença de potencial elétrico V1 entre os terminais do resistor R1 e uma
medida direta da diferença de potencial elétrico V3 entre os terminais do resistor R3, no circuito da Figura 2
acima, utilizando o voltímetro do multímetro digital HGL-2000N. Não ligue a fonte de CC, sem antes
chamar o professor para conferir a ligação do voltímetro (em paralelo). B) Calcule as incertezas das
medidas de V1 e de V3 usando a fórmula fornecida pelo fabricante do multímetro, dada na última página. C)
Faça uma medida indireta de V3 usando a lei das malhas de Kirchhoff para calcular V3 = V - V 1 . Preencha
a Tabela 3 abaixo com os resultados obtidos. D) De acordo com a Teoria dos Erros, a medida direta de V3 é
igual à medida indireta de V3 ? Justifique sua resposta.
Medidas (diretas) com o voltímetro
D.D.P. (Voltagem)
Valor medido (V)
Escala (V)
Resolução (V)
Incerteza (V)
V1
V3
Medida indireta
D.D.P. (Voltagem) Valor Calculado (V)
V3
Tabela 3. Medidas das voltagens (D.D.P.) nos resistores R 1 e R3 do circuito na Figura 2.
5) A) Faça uma medida direta da intensidade da corrente elétrica I1 que passa pelo resistor R1 e uma medida
direta da intensidade da corrente elétrica I3 que passa pelo resistor R3, no circuito da Figura 2 acima,
utilizando o amperímetro do multímetro HGL-2000N. Não ligue a fonte de CC, sem antes chamar o
professor para conferir a ligação do amperímetro (em série). B) Calcule as incertezas das medidas usando
a fórmula fornecida pelo fabricante do multímetro, dada na última página. C) Faça uma medida indireta de I3
usando a lei de Ohm para calcular I3 = V3 / R3, a partir das medidas diretas de V3 e de R3 . Preencha a Tabela
3 abaixo com os resultados obtidos. D) De acordo com a Teoria dos Erros, a medida direta de I3 é igual à
medida indireta de I3 ? Justifique sua resposta.
I1
A
N1
B
R1
R3
R2
I3
V
D
C
N2
Figura 3. Circuito elétrico de CC com uma associação mista com os 3 resistores da Tabela 1.
Ligar o amperímetro em série para as medidas das correntes elétricas I1 e I3
Medidas (diretas) com o amperímetro
Corrente elétrica
Valor medido (mA)
Escala (mA)
Resolução (mA) Incerteza (mA)
I1
I3
Medida indireta
Corrente elétrica
Valor Calculado (mA)
I3
Tabela 4. Medidas das correntes elétricas passando pelos resistores R 1 e R3 do circuito na Figura 2.
Multímetro digital HGL-2000 N - Especificações Técnicas
1) Resolução de uma escala:
A resolução é o menor valor possível de medição na escala (digito 1 na última casa decimal à direita e
demais).
Exemplo: Para a leitura da medida R = 3,45 kΩ (duas casas decimais), a resolução da escala é 0,01kΩ.
2 ) Incertezas nas medidas com o multímetro ( expressar com 1 algarismo significativo apenas):
Resistência
Incerteza:
Escalas: De 200 Ω até 200 MΩ
δR= 0,008 x LEITURA + RESOLUÇÃO
Tensão CC
Incerteza:
Escalas: De 200 mV até 1000 V
δV = 0,005 x LEITURA + RESOLUÇÃO
Corrente CC
Incerteza:
Escalas: De 200 µA até 10 A
δI = 0,008 x LEITURA + RESOLUÇÃO
3) Exemplo:
Leitura do valor da resistência:
R = 3,46 kΩ ==> R = 3,5 kΩ
(arredondar de acordo com as casas decimais da incerteza)
Cálculo da incerteza da medida:
δR = (0,008 x 3,46 kΩ) + 0,01 kΩ = 0,3768 kΩ ==> δR = 0,4 kΩ
(arredondar para 1 algarismo significativo apenas)
Resultado da Medida:
R = ( 3,5 ± 0,4 ) kΩ (valor, incerteza e unidade)
Código de Cores de um Resistor:
Valor calculado:
R = 47 x 102 Ω = 4,7 kΩ
Incerteza (tolerância):
δR = 5% x 4,7 kΩ = 5/100 x 4,7 kΩ = 0,235 kΩ => δR = 0,2 kΩ (1 algarismo significativo apenas.)
Resultado:
R = ( 4,7 ± 0,2 ) kΩ (valor, incerteza e unidade)
Tolerância (incerteza):
Faixa dourada : 5% do valor nominal
Faixa prateada : 10% do valor nominal
Lei de Ohm:
RESPOSTAS:
V = R x I, R = Constante.
zero nas