Relatorio Associacao de resistores e lei de Ohm

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ORGANIZAÇÕES EINSTEIN DE ENSINO 
 
CURSO TÉCNICO DE AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL 
 
 
 
 
RAFAEL AUGUSTO FERREIRA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DE PRÁTICA DE LABORATÓRIO 1: ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES E LEI DE 
OHM. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 LIMEIRA – SP 2024 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. INTRODUÇÃO TEÓRICA: 
 
A associação de resistores e a Lei de Ohm são conceitos fundamentais no estudo e na prática da 
engenharia elétrica. A análise e o projeto de circuitos elétricos dependem da compreensão desses 
princípios, que fornecem as bases para a manipulação e o controle da corrente elétrica em sistemas 
complexos. Este relatório tem como objetivo explorar detalhadamente a associação de resistores, a 
aplicação da Lei de Ohm e a importância da medição de resistência na resolução de problemas em 
circuitos elétricos. 
 
A associação de resistores em série, paralelo e mista permite determinar a resistência total de um 
circuito e compreender como essa configuração afeta o comportamento da corrente elétrica. Ao 
entender os diferentes arranjos de resistores e suas consequências, os engenheiros podem projetar 
sistemas elétricos mais eficientes e funcionais. Além disso, a Lei de Ohm estabelece uma relação 
direta entre a tensão aplicada a um resistor, a corrente que o atravessa e a resistência do próprio 
resistor. Essa lei fundamental é essencial para o cálculo e a previsão do comportamento dos circuitos 
elétricos. 
 
A medição de resistência desempenha um papel crucial na identificação de falhas e no diagnóstico de 
problemas em circuitos elétricos. Ao medir a resistência de componentes individuais, os técnicos 
podem detectar resistores com valores fora do esperado, o que pode indicar possíveis defeitos e 
facilitar a manutenção e o reparo eficientes de um circuito. 
 
Ao compreender a associação de resistores, a Lei de Ohm e a medição de resistência, os profissionais 
da área elétrica estarão mais bem equipados para enfrentar os desafios e as demandas crescentes da 
indústria. Este relatório fornecerá uma análise detalhada desses conceitos, juntamente com exemplos 
práticos e resultados obtidos, a fim de promover uma compreensão sólida e aplicada da engenharia 
elétrica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. DESENVOLVIMENTO PRÁTICO 
 
Parte 1: 
Foi separado seguintes matérias para realização da aula prática Fonte de alimentação variável; 
Resistores diversos; Protoboard; Multímetro. 
 
Os valores ôhmicos nominais dos resistores que foram separados são: R1: 120,000 Ω R2: 330,000 Ω 
R3: 82,000 Ω R4: 120,000 Ω 
 
 Circuito em Serie: 
 
Nesse tipo de circuito, os componentes estão ligados em sequência, de forma que a corrente elétrica 
flui através de cada componente em uma única trajetória. 
Se um componente falhar ou for removido, o circuito será interrompido e nenhum dos outros 
componentes funcionará. 
Para montar um circuito em série com os resistores basta conectá-los em sequência, um após o outro. 
A resistência equivalente (Req) desse circuito pode ser calculada somando os valores das resistências 
individuais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Req = R1 + R2 + R3 + R4 = 120,000 Ω + 330,000 Ω + 82,000 Ω + 120,000 Ω =652,000 Ω 
 
Portanto, a resistência equivalente do circuito em série é de 652,000 Ω. 
 
Para realizar novamente os cálculos de acoplamento do resistor levando em consideração as 
tolerâncias de resistência, é necessário conhecer as especificações de tolerância para cada resistor 
individual. As tolerâncias geralmente são indicadas por códigos de cores ou por informações no 
próprio resistor. Suponha que os resistores tenham uma tolerância. Para realizar novamente os 
cálculos de acoplamento do resistor levando em consideração as tolerâncias de resistência, é 
necessário conhecer as especificações de tolerância para cada resistor individual. As tolerâncias 
geralmente são indicadas por códigos de cores ou por informações no próprio resistor. Suponha que os 
resistores tenham uma tolerância de ±5%. Nesse caso, a resistência mínima que cada resistor pode 
obter é calculada subtraindo 5% do valor nominal, e a resistência máxima é calculada adicionando 5% 
ao valor nominal. 
 
 Tolerância de resistência: 
 
R1 
Resistência mínima = 120,000 Ω - (0,05 * 120,000 Ω) = 120,000 Ω - 6,000 Ω = 114,000 Ω tolerância de 
±5% 
Resistência máxima = 120,000 Ω + (0,05 * 120,000 Ω) = 120,000 Ω + 6,000 Ω = 126,000 Ω tolerância 
de ±5% 
 
R2 
Resistência mínima = 330,000 Ω - (0,05 * 330,000 Ω) = 330,000 Ω - 16,500 Ω = 313,500 Ω tolerância 
de ±5% 
Resistência máxima = 330,000 + (0,05 * 330,000) = 330,000 + 16,500 = 346,500 Ω tolerância de ±5% 
 
R3 
Resistência mínima = 82,000 - (0,05 * 82,000) = 82,000 - 4,100 = 77,900 Ω tolerâncias de ±5% 
Resistência máxima = 82,000 + (0,05 * 82,000) = 82,000 + 4,100 = 86,100 Ω tolerância de ±5% 
 
R4 
 Resistência mínima = 120,000 Ω - (0,05 * 120,000 Ω) = 120,000 Ω - 6,000 Ω = 114,000 Ω tolerância de 
±5% 
Resistência máxima = 120,000 Ω + (0,05 * 120,000 Ω) = 120,000 Ω + 6,000 Ω = 126,000 Ω tolerância 
de ±5% 
 
Com esses novos valores mínimos e máximos de resistência para cada resistor, você pode recalcular a 
resistência equivalente de um circuito série somando as resistências mínima e máxima de cada um. 
 
Resistência mínima equivalente (Req_min) = R1_min + R2_min + R3_min + R4_min Resistência 
máxima equivalente (Req_max) = R1_max + R2_max + R3_max + R4_max 
 
Lembrando que esses cálculos consideram a tolerância de ±5% para cada resistor. 
 
 
 
 
 
 
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 Ao comparar tratamentos realizados anteriormente com novos cálculos que levam em conta a 
tolerância à resistência, pode-se observar uma diferença significativa. 
 No primeiro resultado, analisamos os valores nominais dos resistores para determinar a resistência 
equivalente do circuito série. As classificações são fornecidas pelo fabricante e representam a 
resistência esperada para cada resistor. Neste caso obtemos uma resistência equivalente a 652,000 
Ω. Porém, ao considerar as tolerâncias dos resistores (no exemplo ±5%), os cálculos mostram uma 
variação na resistência mínima e máxima de cada resistor. Essa variação ocorre porque os resistores 
podem ter resistência maior ou menor do que a nominal devido a variações no processo de fabricação. 
 Calculando a resistência equivalente mínima (Req_min) e a resistência equivalente máxima 
(Req_max) de um circuito série com os valores mínimo e máximo de cada uma, pode-se determinar 
uma faixa de valores possíveis para a resistência equivalente do circuito. Neste exemplo, a resistência 
equivalente mínima é 619,4 Ω e a resistência equivalente máxima é 684,6 Ω. 
 Praticar a consideração de tolerâncias de resistência é importante para levar em conta possíveis 
variações na resistência real dos componentes. Isso é particularmente relevante em aplicações de alta 
precisão, onde pequenas variações na resistência podem afetar a operação normal do circuito. 
Portanto, é aconselhável realizar um cálculo que leve em consideração as tolerâncias da resistência, 
se houver, para obter uma visão mais realista das características do circuito e garantir que o projeto 
atenda às especificações desejadas. Além disso, é importante escolher um resistor com tolerância 
adequada às necessidades do projeto, levando em consideração as necessidades e requisitos de 
desempenho do circuito. 
 
Circuito Paralelo: 
 
Aqui, os componentes são conectados lado a lado, de modo que a corrente se divide e flui através de 
cada componente em um caminho separado. 
Se um componente falhar em um circuito paralelo, os outros componentes ainda funcionarão 
normalmente. 
A resistência total em um circuito paralelo é menor que a resistência individual dos componentes, pois 
a resistência total é inversamente proporcional ao inverso das resistências individuais.ORGANIZAÇÕES EINSTEIN DE ENSINO 
 
 
Para realizar os cálculos considerando um circuito em paralelo com os resistores R1 (120,000 Ω), R2 
(330,000 Ω), R3 (82,000 Ω) e R4 (120,000 Ω), vamos calcular a resistência equivalente (Req) para o 
caso nominal e considerando a tolerância de ±5% para cada resistor. 
 
 Cálculos para o caso nominal (valores nominais dos resistores): 
 
 Resistência equivalente (Req) para o caso nominal em um circuito em paralelo: Req = 1 / (1/R1 + 1/R2 
+ 1/R3 + 1/R4) = 1 / (1/120,000 + 1/330,000 + 1/82,000 + 1/120,000) = 31,36 Ω 
 
Portanto, a resistência equivalente para o caso nominal de um circuito em paralelo é de 31,36 Ω. 
 
Resistência equivalente mínima (Req_min) e máxima (Req_max) considerando a tolerância dos 
resistores: 
 
Req_min = 29,792 Ω 
 Req max= 32,928 Ω 
 
Para realizar uma medição do valor ôhmico real da associação de resistores em um circuito montado 
no protoboard, siga os passos abaixo: 
 
1. Organize os resistores no protoboard de acordo com a configuração em paralelo. 
 
2. Utilize os cabos de teste do multímetro para fazer as conexões necessárias. Certifique-se de que os 
cabos estão conectados corretamente aos terminais de medição do multímetro. 
 
3. Coloque o multímetro na escala de medição de resistência (Ω). 
 
 
 
 
 
 
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4. Conecte uma das pontas de prova do multímetro em um ponto de conexão do resistor R1 e outra 
ponta de prova no ponto de conexão comum aos demais resistores. 
 
5. Anote o valor da resistência média no multímetro. Isso representa a resistência parcial equivalente 
entre os pontos de conexão de R1 e dos demais resistores. 
 
6. Repita o processo para cada resistor, conectando uma ponta de prova em seu ponto de conexão e 
outra ponta de prova no ponto de conexão comum. 
 
7. Anote os valores de resistência medidos para cada resistor. 
 
8. Alguns os valores de resistência métricas para obter o valor ôhmico real da associação. 
Essa direta com o multímetro permite obter o valor ôhmico real da associação de resistores, levando 
em consideração as características específicas de cada resistor e suas conexões no circuito de 
medição. É uma abordagem prática e eficaz para verificar a resistência equivalente do circuito sem a 
necessidade de alimentação externa. O valor real medido no circuito foi Req: 649,000 Ω 
 
Ao comparar os tratamentos realizados anteriormente com os resultados obtidos da medição direta no 
circuito montado no protoboard, podemos observar possíveis diferenças. 
Nos teóricos, consideramos os valores nominais dos resistores para determinar a resistência 
equivalente do circuito em paralelo. Esses cálculos são baseados nas características nominais dos 
resistores, assumindo que eles estejam em perfeito estado e com os valores de resistência exatos. Por 
outro lado, a medição direta no protoboard leva em conta as características reais dos resistores 
utilizados no circuito, incluindo a tolerância dos resistores e possíveis variações nas resistências. Isso 
fornece um valor ôhmico real, que pode diferir do valor calculado teoricamente. 
É importante ressaltar que a prática de medir diretamente a resistência no circuito montado no 
protoboard oferece uma abordagem mais precisa, levando em consideração as variações reais dos 
resistores e as conexões físicas feitas no protoboard. Essa medição de medição permite verificar se os 
resistores estão de fato dentro das expectativas e se o circuito foi montado corretamente. 
 
Portanto, a comparação entre os cálculos teóricos e os resultados da medição direta é uma maneira de 
validar a precisão do projeto e a conformidade dos componentes utilizados. Se houver uma 
discrepância significativa entre os valores calculados e os resultados da medição, é necessário 
investigar as possíveis causas, como tolerâncias maiores do que as esperadas nos resistores, erros de 
montagem ou problemas com os instrumentos de medição. Em resumo, a prática de medir 
diretamente a resistência no circuito fornece informações mais precisas sobre o comportamento real 
dos resistores e resistência equivalente do circuito, garantindo uma avaliação mais precisa das 
características elétricas e um melhor entendimento do funcionamento do circuito em questão. 
 
Circuito Misto: 
Um circuito misto combina elementos de circuitos em série e paralelo. 
Por exemplo, você pode ter um conjunto de resistores ligados em série, mas esse conjunto é, por sua 
vez, ligado em paralelo com outro conjunto de resistores. 
 
 
 
 
 
 
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Essa combinação permite uma variedade de configurações e é comumente encontrada em circuitos 
eletrônicos mais complexos. 
 
 
 
Com os mesmos resistores foi feito a associação com os valores nominais usando seguinte cálculo 
 
RA=120,000*330,000/120,000+330,000 
RA= 0,049 Ω 
 
Req=R1+RA+R2 
Req=120,000+0,049+330,000 
Req=450,05 Ω 
 
 Tolerância de resistência Resistência equivalente mínima (Req_min) e máxima (Req_max) 
considerando a tolerância dos resistores: 
 
Req_min = 427,55 Ω 
Req max= 472,55 Ω 
 
Parte 2 
Nessa parte foi montado um circuito conforme a figura abaixo: 
 
 
 
 
 
 
 
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Após montar o circuito, foi verificado a variação da fonte conforme os valores da tabela a seguir. E para 
cada valor de tensão ajustada, foi anotado na tabela a medida da corrente. 
 
 
552 Ω 2,2 Ω 
E [V] I [mA] I [mA] 
0,7 1,1 0,2 
4 7,2 1,7 
8 14,5 3,6 
10 18,3 4,5 
 
Com os valores obtidos foi levantado um gráfico V=f(I) para cada resistor. 
 
 
Em seguida, por meio do gráfico, foi determinado o valor de cada resistência e anotado em uma 
tabela: 
 
552 Ω 
 
 
 
 
 
 
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VALOR NOMINAL VALOR DETERMINADO 
552 Ω 
0,54 
2,2 Ω 2,15K 
 
 Os gráficos mostram que a resistência medida está muito próxima dos valores nominais esperados 
para resistores comuns. No caso do resistor de 552 Ω, o valor calculado de 0,54 Ω é suspeito e sugere 
uma possível leitura ou ajuste incorreto. Em situações práticas, a escolha do resistor depende da 
precisão necessária e da série padronizada mais adequada para a aplicação. 
 
3. CONCLUSÃO: 
 
Com base nos resultados obtidos, conclui-se que o procedimento de associação de resistores e 
aplicação da Lei de Ohm foi bem-sucedido. Os valores medidos e calculados estão de acordo com as 
expectativas teóricas, demonstrando a aplicação correta dos conceitos. A associação de resistores 
em série resulta em uma resistência total menor, conforme previsto pela teoria, assim como, a 
associação de resistores em paralelo e mista, que também leva a uma resistência total menor. A 
aplicação da Lei de Ohm nos circuitos permitiu calcular a corrente total com base na tensão aplicada e 
na resistência total. Esses resultados demonstraram a variedade da Lei de Ohm na relação entre 
tensão, corrente e resistência em um circuito. 
Podemos dizer que cada tipo de circuito tem suas próprias características e aplicações. Circuitos em 
série são comuns em dispositivos como luzes de Natal, onde você quer que todas as lâmpadas se 
apaguem se uma falhar. Circuitos em paralelo são usados em aparelhos domésticos, onde você não 
quer que a falha de um dispositivo afete os outros. E circuitos mistos são frequentemente encontrados 
em eletrônica mais avançada, onde é necessária uma combinação de características dos dois tipos de 
circuitos.