Em uma aula de laboratório, um professor solicitou aos alunos que montassem um circuito elétrico com resistores. Em seguida, pediu que os alunos realizassem as medidas da ddp no resistor R2 e corrente elétrica no resistor R3 utilizando os amperímetros e voltímetros disponíveis no laboratório. Sem ter certeza de como se utilizam esses aparelhos, um aluno os conectou ao circuito da forma mostrada na figura.
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Considerando o circuito elétrico montado pelo aluno:
a. indique os valores lidos pelo aluno ao efetuar sua medição.
b. descreva a forma correta das conexões do voltímetro e amperímetro e explique o porquê estão corretas.
c. indique os valores quando os medidores estiverem na posição correta.
Respostas
O amperímetro mede 0,67A e o voltímetro mede 4V, isso quando colocados na posição correta.
Aqui temos um Circuito Elétrico. Nessa análise, vamos levar em conta os Instrumentos de Medição: Voltímetro e Amperímetro.
a) O voltímetro está conectado de forma errada. Como, entre os terminais do voltímetro, consideramos que há uma "resistência infinita", ocorre que, na pratica, o circuito é "aberto" entre seus terminais. Deste modo, nessa configuração, ele medirá 0 V.
O amperímetro também está errado, pois entre seus terminais existe uma "resistência nula", logo ele está medindo uma corrente "infinita".
b) O Voltímetro deve ser colocado em paralelo diretamente nos terminais de R2, pois em paralelo o voltímetro consegue medir a tensão nos terminais do resistor.
Já o amperímetro, deve ser colocado em série com o resistor R3, pois tendo uma resistência nula, quando colocado em série, ele consegue medir a corrente sem interferir no circuito.
c) Nas configurações corretas, vamos ter:
A resistência equivalente entre R2 e R3, que estão em paralelo, será:
R5 = (R2*R3)/(R2+R3) = (3*6)/(3+6) = 18/9 = 2Ω
Agora, R1, R4 e R5 estão em série, por eles passará uma corrente de:
I = U/(R1 + R4 + R5) = 12/(2 + + 2 + 2) = 12/6 = 2 A
Logo, no resistor R5, vamos ter a ddp:
V5 = R5*I = 2*2 = 4 V
Agora vamos retornar ao circuito original. R5 é o equivalente dos resistores R2 e R3, que estão em paralelo. Logo, a tensão em R5 é a mesma em R2 e em R3. Portanto, o voltímetro medirá:
V = V2 = V5 = 4 V
Agora vamos calcular a corrente medida pelo amperímetro:
I = V3/R3 = V5/R3 = 4/6 = 0,67 A
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