PRÁTICA 9- RESISTORES E OHMÍMETRO

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
LABORATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL PARA ENGENHARIA
SEMESTRE 2023.1
PRÁTICA 9: RESISTORES E OHMÍMETRO
ALUNO: Ingride Silva de Sousa
MATRÍCULA: 542571
CURSO: Engenharia de Petróleo
TURMA: 18
PROFESSOR: Afonso Moura
Fortaleza - Ce
1 - OBJETIVO.
- Identificar resistores;
- Determinar o valor da resistência pelo código de cores;
- Utilizar o Ohmímetro Digital para medir resistências;
- Identificar associação de resistores em série, em paralelo e mista;
- Determinar o valor da resistência equivalente de uma associação;
- Verificar o funcionamento de um potenciômetro;
- Calcular o valor da resistência necessária para proteger um LED e verificar.
2 - MATERIAL.
- Resistores (placa com 7 resistores);
- Resistores em base de madeira (3 de 1 kΩ e 2 de 3,3 kΩ)
- Potenciômetro de 10 kΩ;
- Lupa;
- Tabela com código de cores;
- Cabos (dois médios e quatro pequenos);
- Garras jacaré (duas);
- LED em base de madeira;
- Resistor para proteger o LED;
- Multímetro digital;
- Fonte de tensão de 5V.
3 - PROCEDIMENTO.
Um instrumento usado para medir a resistência diretamente é chamado de ohmímetro.
Normalmente, um homímetro é associado a um voltímetro e um amperímetro para formar um
único instrumento chamado multímetro.
Figura 3.1 - Multímetro digital Minipa ET-1005.
Fonte: elaborada pelo autor.
Na prática realizada, usamos um multímetro digital com um ohmímetro variando de
200 Ω a 2 MΩ, conforme mostrado na Figura 3.1. A escala de 200 Ω deve ser usada para
medir resistências até 200 Ω. A escala de 2 kΩ deve ser usada para medir resistências entre
200 e 2 k , e assim por diante.Ω Ω
Iniciamos a prática verificando o ohmímetro e nos foi fornecido as escalas que seria
utilizada: 2M 200k , 20k , 2k e 200 .Ω, Ω Ω Ω Ω
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Logo após, foi a Identificação do Valor da Resistência pelo Código de Cores, que
identificamos as cores das faixas de cada resistor e anotamos de acordo com a ordem em que
devem ser lidas. Figura 3.1. e determinamos o valor nominal e a tolerância de cada resistor,
demonstrada na tabela 3.1.
Tabela 3.1 - Identificação da resistência pelo código de cores.
R Cores Rnominal Tolerância
1 marrom, preto, amarelo e ouro 10x10
4 Ω 5%±
2 laranja, laranja,vermelho e ouro 33x102Ω 5%±
3 amarelo, branco, branco, prata e marrom 4,99Ω 1%±
4 marrom, cinza, marrom e ouro 180Ω 5%±
5 vermelho, violeta, marrom e ouro 270Ω 5%±
6 amarelo, violeta, preto, preto e marrom 470Ω 1%±
7 cinza, vermelho, marrom e ouro 820Ω 5%±
fonte: o próprio autor
O próximo passo é a Medida da Resistência. o mesmo valor nominal iremos utilizar
na tabela 3.2, medimos com o Ohmímetro Digital os valores das resistências e inserindo na
Tabela 3.2, anotamos também a escala utilizada do ohmímetro em cada caso. E
Determinamos os erros percentuais da medida em relação ao valor nominal.
Tabela 3.2 - Valores medidos de resistência e determinação do erro.
R Rnominal Rmedido Escala Erro (%)
1 10x10
4 Ω 97,300k 200kΩ 2,7%
2 33x102Ω 3,240k 20kΩ 1,8%
3 4,99Ω 05,30Ω 200Ω 6,21%
4 180Ω 177,2 Ω 200Ω 1,5%
5 270Ω 268,0 k 2kΩ 0,7%
6 470Ω 465,0 k 2kΩ 1,06%
7 820Ω 816,0k 2kΩ 0,48%
fonte: o próprio autor
O próximo procedimento foi na Associação de Resistores. Ao conectar resistores,
você pode conectá-los de duas maneiras principais: série ou paralelo. Em uma combinação
de resistores em série, como mostra na figura 3.2, o terminal de saída do primeiro resistor
deve ser conectado ao terminal de entrada do segundo resistor. O segundo terminal de saída
deve ser conectado ao terceiro terminal de entrada.
Figura 3.2 - Resistores em série.
Fonte: produzido pelo autor do “Roteiro - prática
09” disponível pelo classroom turma 18.
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Acesso 19 de junho de 2023
A resistência elétrica equivalente RE de uma conexão em série é igual à soma das
resistências elétricas dos resistores conectados.
RE = R1 + R2 + R3 + …
Em uma combinação paralela de resistores, os terminais de entrada de todos os
resistores devem ser conectados ao mesmo ponto A e os terminais de saída de todos os
resistores devem ser conectados ao mesmo ponto B, como mostra a Figura 3.3.
Figura 3.3 - Resistores em paralelo.
Fonte: produzido pelo autor do “Roteiro - prática 09” disponível pelo classroom
turma 18.
Acesso 19 de junho de 2023.
Sabendo disso, identificamos os resistores fornecidos (montados em base de madeira)
pelo valor nominal e medimos com o homímetro as resistências correspondentes. Anotamos
os resultados na Tabela 3.3.
Tabela 3.3 - Identificação dos resistores fornecidos.
RNOMINAL ( )Ω RMEDIDO ( )Ω
1 kΩ 0,999k
1 kΩ 0,986k
1 kΩ 1,004k
3,3Ω 3,29k
3,3Ω 3,30k
fonte: o próprio autor
Após, associamos três resistores de 1000 em série e medimos a resistênciaΩ
equivalente, que o valor foi: 3,08kΩ
repetimos o mesmo procedimento, porém os três resistores de 1000 em paralelo,Ω
valor foi: 0,33k .Ω
E associamos três resistores em uma associação mista, conforme a Figura 3.4, sendo
R1 = R3 = 1000 e R2 = 3300 e medimos a resistência equivalente, valor foi 1,77k .Ω Ω Ω
Figura 3.4 - Associação mista de resistores.
Fonte: produzido pelo autor do “Roteiro - prática 09” disponível
pelo classroom turma 18.
Acesso 19 de junho de 2023.
Relacionamos um resistor de 1000 Ω a um de 3300 Ω em série e também medimos a
resistência equivalente. Sempre observando que a resistência equivalente é maior do que a
maior resistência da associação, valor foi: 4,27k . Realizamos o mesmo procedimento,Ω
porém em associação em paralelo e o valor foi:0,78k .Ω
No decorrer do potenciômetro descobrimos que ele consiste basicamente em uma
película ou fio de carbono que movimenta o cursor alterando o valor do resistor entre seus
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terminais. A figura 3.5, mostra um potenciômetro e sua estrutura interna. Comercialmente,
um potenciômetro é definido pelo valor máximo de resistência impresso no invólucro.
Obtivemos o valor nominal do potenciômetro fornecido. R = 10kΩ
Figura 3.5 - Potenciômetro e sua estrutura interna.
Fonte:produzido pelo autor do “Roteiro - prática 09” disponível
pelo classroom turma 18.
Acesso 19 de junho de 2023.
Ajustamos a resistência do potenciômetro variando a posição do cursor de modo a
obter os valores indicados na Tabela 3.4. Medimos a resistência complementar em cada caso
e fizemos a soma para obter a resistência total.
Tabela 3.4 - Medidas das resistências nos terminais de um potenciômetro.
Resistência entre os terminais
A e B, RAB ( )Ω
Resistência entre os terminais B
e C, RBC ( )Ω
Soma das Resistências RAB + RBC ( )Ω
3k 7,93 k 10,93Ω
5,91k 5k 10,91Ω
7k 3,92k 10,92Ω
1,95k 9k 10,95Ω
fonte: o próprio autor
No último procedimento, Cálculo do resistor apropriado para proteger um LED. Onde
o que chamamos de LED (do inglês: Light Emitting Diode) os diodos que emite luz quando
uma corrente elétrica passa por ele, é amplamente utilizado em dispositivos eletrônicos para
iluminar e indicar se um dispositivo está ligado. O caminho da corrente só é importante
quando o LED é polarizado positivamente de ânodo para cátodo, portanto, sempre
certifique-se de acender corretamente um LED polarizado. Dependendo do LED que você
planeja usar, é importante saber a tensão e a corrente de operação, figura 3.6. Esses valores
são fornecidos pelo fabricante e estão disponíveis na internet através dos “datasheet”
(documento com as especificações técnicas). Para os LEDs mais comuns (verde e vermelho)
de 3 mm ou de 5 mm, podemos considerar uma tensão de 2 V e uma corrente de 20 mA.
figura 3.6 - Características de funcionamento de alguns LEDs.
Fonte: produzido pelo autor do “Roteiro - prática
09” disponível pelo classroom turma 18.Acesso 19
de junho de 2023.
Exemplo do relatório para entender como calcular: Considere que queremos utilizar um LED
vermelho (tensão 2 V e corrente 20 mA) e dispomos de uma fonte de tensão contínua de 9 V.
Nesse caso devemos associar ao LED um resistor em série de tal modo que a tensão da fonte
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(9V) fique dividida em 2 V sobre o LED e 7 V sobre o resistor e a corrente fique limitada a
20 mA.Podemos então calcular o valor da resistência:
V = R.i
350𝑅 = 𝑉𝑖 =
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0,02 = Ω
Calculamos o valor da resistência que foi associada em série a um LED, para limitar a
corrente em no máximo 20 mA. Considerando que será utilizada uma fonte de corrente
contínua que fornece 5V e que o LED deve funcionar sob tensão de 2 V. E também foi
calculado a potência dissipada no resistor e indique o tamanho mínimo do resistor (indicação
em fração de Watt) de acordo com os valores indicados na Figura 3.7.
5-2=3
150 ohms30,02 =
Por fim, montamos o circuito da Figura 3.7 no circuito da Figura 13 e verificamos se
o LED funciona adequadamente e verificamos se o LED funciona adequadamente.
Figura 3.7 - Circuito com LED.
Fonte: produzido pelo autor do “Roteiro - prática 09”
disponível pelo classroom turma 18.Acesso 19 de junho
de 2023.
Figura 3.8 - Circuito com LED montado pela nossa equipe.
fonte: o próprio autor
observação: o led não acende, provavelmente está queimado, e foi conferido com o professor.
4 - QUESTIONÁRIO.
1- Um resistor, R1, apresenta as seguintes faixas: Violeta, Marrom, Verde, Vermelho e
Marrom. Qual o valor nominal da resistência? E qual a tolerância?
R = O valor nominal da resistência do resistor com faixas Violeta, Marrom, Verde, Vermelho
e Marrom é 715x Ω = 71,5k , e a tolerância é de ±1%.102 Ω
2- Quais as cores das faixas indicativas do valor nominal de um resistor de 523 Ω e 1 %
de tolerância.
R = As cores das faixas indicativas do valor nominal de um resistor de 523 Ω com 1% de
tolerância são verde, vermelho, laranja e preto.
3- Que é tolerância de um resistor?
R = A tolerância significa a variação máxima, para baixo ou para cima do valor nominal, a
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qual o resistor é capaz de suportar.
4- Um resistor de 820 Ω tem uma tolerância de 5 %. Qual o valor mínimo esperado
para o valor da resistência do mesmo? E qual o valor máximo?
R = Se um resistor de 820 Ω tem uma tolerância de 5%, o valor mínimo esperado para o valor
da resistência é encontrado subtraindo-se 5% do valor nominal e o valor máximo é
encontrado adicionando 5% ao valor nominal.
Para calcular o valor mínimo esperado:
Vmin = 820 Ω - (5% * 820 Ω)
Vmin = 820 Ω - (0,05 * 820 Ω)
Vmin = 820 Ω - 41 Ω
Vmin = 779 Ω
Portanto, o valor mínimo esperado para o resistor de 820 Ω, considerando uma tolerância de
5%, é de 779 Ω.
Para calcular o valor máximo esperado:
Vmin= 820 Ω + (5% * 820 Ω)
Vmin = 820 Ω + (0,05 * 820 Ω)
Vmin = 820 Ω + 41 Ω
Vmin= 861 Ω
Portanto, o valor máximo esperado para o resistor de 820 Ω, considerando uma tolerância de
5%, é de 861 Ω.
5- Dois resistores têm valores 180 Ω e 560 Ω respectivamente com tolerâncias de 5 %.
Qual a tolerância da associação em série?
R = Primeiro, determinamos o valor máximo e mínimo de cada resistor, por meio de sua
tolerância, depois, por meio de componentes em série e paralelo, encontramos sua tolerância.
R1 (180 Ω) Tolerância de 5% = 0,05
Vmin: 180 Ω - (180 Ω x 0,05) = 180 Ω - 9 = 171 Ω
Vmáx: 180 Ω + (180 Ω x 0,05) = 180 Ω +9 = 189 Ω
R2 (560 Ω) Tolerância de 5% = 0,05
Vmin: 560 Ω - (560 Ω x 0,05) = 560 Ω - 28 = 532 Ω
Vmax: 560Ω + (560 Ω x 0,05) = 560Ω + 28 = 588 Ω
A resistência equivalente da associação em série desses dois resistores, é a somas das duas:
RE = 180Ω + 560Ω = 740Ω
Saber quanto é a variação em relação ao valor nominal, somamos os dois
mínimos e os dois máximos de cada resistor para a associação em série:
Vmin somados: 171 Ω + 532 Ω = 703 Ω
Vmax somados: 588 Ω + 189 Ω = 777 Ω
Para a resistência equivalente da associação em paralelo desses dois resistores, temos a
relação de um sobre o inverso das duas resistências, assim encontramos essa relação final RE
= 560 Ω/3 = 186,67 Ω para o valor nominal.
Para entender quanto é a variação em relação ao valor nominal, multiplicamos e dividimos
pela soma os dois mínimos e os dois máximos de cada resistor para a associação em paralelo:
Vmin = (1/532 Ω)+(1/171 Ω) = 7,727Ω
Vmax = (1/588 Ω)+(1/189 Ω) = 6,991 Ω
Ω(1/180 Ω + 1/560Ω) = 5% de 7,341 Ω
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6- Determine teoricamente qual a resistência equivalente à associação em paralelo de 3
resistores iguais de resistência R = 1000 Ω e compare a previsão teórica com o resultado
experimental desta prática. Comente os resultados.
R = Resistência em série = R1 + R2... + RN, dado que os resistores são iguais podemos
determinar que Resistência em série = R*n;
n=3*R=1000 = 3kΩ
Com base nos resultados da prática, comprovamos que isso é verdade ao associar 3 resistores
de 1k em série.
7- Calcule o valor da resistência que deve ser associada em série a um LED, como na
Figura 13, para limitar a corrente em no máximo 20 mA. Considere que será utilizada
uma fonte de corrente contínua que fornece 12 V e que o LED deve funcionar sob
tensão de 2 V.
R = V = R.i
𝑅 = 𝑉𝑖
12-2=10
500 ohms100,02 =
4 - CONCLUSÃO
Concluímos, portanto, que durante esta prática, enfrentamos desafios significativos ao
montar associações em série e paralelo, bem como ao lidar com o circuito contendo o LED.
Mesmo com os cálculos corretos, o LED fornecido estava provavelmente queimado, o que
nos impediu de acendê-lo. Além disso, observamos erros de até 10% em relação aos
resultados teóricos.
Apesar das dificuldades encontradas, aplicamos com sucesso o conceito de resistores,
aprendendo a calcular sua resistência e utilizando uma tabela de cores para identificar suas
propriedades, incluindo as tolerâncias específicas. Também obtivemos resultados práticos ao
trabalhar com associações em paralelo, série e híbrida, embora tenhamos encontrado uma
margem de erro significativa em relação aos resultados teóricos, chegando a até 10%.
Essa experiência nos proporcionou uma compreensão mais aprofundada dos conceitos
envolvidos e nos ensinou a lidar com os desafios práticos que podem surgir ao trabalhar com
componentes eletrônicos. Embora tenhamos encontrado obstáculos, acreditamos que essa
prática tenha sido valiosa para o nosso aprendizado e desenvolvimento na área de eletrônica.
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