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CENTRO UNIVERSITÁRIO INTERNACIONAL UNINTER ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA BACHARELADO EM ENGENHARIA Elétrica DISCIPLINA ELETRICIDADE DIVISOR DE TENSÃO, DIVISOR DE CORRENTE E EQUIVALENTE DE THEVENIN ALUNO:MARCELO NUNES DE MORAES pROFESSOR: FELIPE nEVES serra-es 2024 2-EXPERIÊNCIA 1: DIVISOR DE TENSÃO Dado o circuito a seguir, obtenha as tensões nos resistores R1 (VR1), R2 (VR2) e R3 (VR3) e a corrente I. Considere os seguintes resistores: R1 = Conforme RU, R2 = 2,2 kΩ e R3 = 4,7 kΩ O valor do resistor R1 dependerá do número do seu RU, sendo: R1 = Penúltimo dígito do RU * 500 + último dígito do RU * 50 RU=3555819 R1=1*500+9*50 = 950Ω. Valor adotado de 1 kΩ. 2.1- CÁLCULO DE VALORES TEÓRICOS A- Calcule o valor teórico de cada uma das tensões e corrente do circuito e preencha a tabela: Calculo da resistência equivalente do circuito: Req = R1+R2+R3 = 1+2,2+4,7= 7,9 kΩ. Para V1 = 5V: VR1= V1*R1/Req=5*1000/7900= 0,63 V VR2= V1*R2/Req=5*2200/7900= 1,39 V VR3= V1*R3/Req=5*4700/7900= 2,97 V I= 5/7,9 = 0,63 mA Para V1 = 10V: VR1= V1*R1/Req=10*1000/7900= VR2= V1*R2/Req=10*2200/7900= VR3= V1*R3/Req=10*4700/7900= I = 10/7,9 = 1,26 mA Para V1 = 12V: VR1= V1*R1/Req=12*1000/7900= 1,52 V VR2= V1*R2/Req=12*2200/7900= 3,34 V VR3= V1*R3/Req=12*4700/7900= 7,14 V I = 12/7,9 = 1,52 mA Valores Teóricos V1(V) VR1(V) VR2(V) VR3(V) I(mA) 5 0,63 1,39 2,97 0,63 10 1,26 2,78 5,95 1,26 12 1,52 3,34 7,14 1,52 Tabela 1: Valores Teóricos B- Utilizando o simulador, simule o circuito modificando os parâmetros de tensão e preencha a tabela. Figura 2: Simulação em 5V no SimulIDE. Figura 3: Simulação em 10V no SimulIDE. Figura 4: Simulação em 12V no SimulIDE. Valores Simulados V1(V) VR1(V) VR2(V) VR3(V) I(A) 5 0,632 1,392 2,974 0,632 10 1,266 2,785 5,949 1,266 12 1,519 3,342 7,139 1,519 Tabela 2: Valores Simulados no SimulIDE. C-Realize os seguintes procedimentos experimentais: 1-Monte o circuito conforme indicado 2-Conecte a fonte de tensão 3-Meça a corrente elétrica solicitadas. Figura 5: Montagem do Experimento 1 Valores Experimentais V1(V) VR1(V) VR2(V) VR3(V) I(mA) 5 0,63 1,39 2,98 0,63 10 1,28 2,8 6,03 1,27 12 1,53 3,36 7,15 1,53 Tabela 3: Valores Experimentais D- Calcule o erro experimental: %Erro V1(V) %VR1 %VR2 %VR3 %Ecorrente 5 0 0 0,34 0 10 1,58 0,72 1,34 0,79 12 1,96 0,60 0,14 0,66 Tabela 4: Valores erro experimental E- Justifique a diferença entre os valores experimentais e teóricos. O valor da tensão do circuito em série é diferente para cada resistor, com isso vai tendo perda de tensão ao longo do circuito além das características e percentual de tolerância de cada resistor. 3-EXPERIÊNCIA 2: DIVISOR DE CORRENTE Dado o circuito a seguir, obtenha as correntes em cada um dos ramos. Responda os itens abaixo: A-Calcule as correntes teóricas solicitadas. Para V1= 5V: IR1=5/1000= 5 mA IR2=5/2200= 2,27 mA IR3=5/4700=1,06 mA Para V1= 10V: IR1=10/1000= 10 mA IR2=10/2200 = 4,54 A IR3=10/4700 = 2,12 mA Para V1= 12V: IR1=12/1000 = 12 mA IR2=12/2200 = 5,45 mA IR3=12/4700 = 2,55 mA Valores Teóricos V1(V) IR1(mA) IR2(mA) IR3(mA) 5 5 2,27 1,06 10 10 4,54 2,12 12 12 5,45 2,55 Tabela 5: Valores Teóricos B-Utilizando o simulador, simule o circuito modificando os parâmetros de tensão e preencha a tabela. Figura 7: Simulação em 5V Figura 8: Simulação em 10V no SimulIDE. Figura 9: Simulação em 12V no SimulIDE. Valores Simulados V1(V) IR1(mA) IR2(mA) IR3(mA) 5 5,00 2,27 1,06 10 10,00 4,54 2,13 12 12,00 5,45 2,55 Tabela 6: Valores Simulados no SimulIDE. C- Realize os seguintes procedimentos experimentais: 1-Monte o circuito conforme indicado 2-Conecte a fonte de tensão conforme indicado na figura. 3-Meça a corrente elétrica solicitadas. Abra o circuito e conecte o multímetro em série com cada um dos resistores. Figura 10: Montagem do experimento 2. Valores Experimentais V1(V) IR1(mA) IR2(mA) IR3(mA) 5 4,9 2,0 1,02 10 9,8 4,1 2,06 12 11,2 5,1 2,1 Tabela 7: Valores experimentais D- Calcule o erro experimental: %Erro V1(V) %EIR1 %EIR2 %EIR3 5 2 0,09 0,03 10 2 0,09 0,02 12 4,1 0,06 0,17 Tabela 7: Valores erro experimental E- Justifique a diferença entre os valores experimentais e teóricos. O valor da tensão no circuito paralelo é a mesma para os resistores, com isso vai tendo perda de tensão ao longo do circuito além das características e percentual de tolerância de cada resistor. 4-EXPERIÊNCIA 3: EQUIVALENTE DE THEVENIN Dado o circuito abaixo, responda os itens a seguir e preencha a tabela: A- Utilizando o método de análise nodal, calcule os valores teóricos de todas as correntes, tensões circuito e obtenha circuito equivalente de Thevenin. Para encontrar a resistencia equivalente de thevenin as fontes de tensão devem ser substituidas por curtos-circuitos: Req1=R1//R2= 0,87 k Req2=Req1 + R3=1,87 k Req3= Req2//R4=0,42 k RTh=Req3+R5+R6= 3,2K Achando a tensão de V2 pode se aplicar um divisor de tensão para encontrar o valor no resistor R6, que é a tensão de Thevenin. Aplicando LKC NÓ 1: I1=I2+I3 12-V1/1000=V1-0/6800 + V1-V2/100, Equação 1 Aplicando LKC NÓ 2: I5=I3 + I4 V2-0/3200 = V1-V2/1000 + 5-V2/560, Equação 2 Substituíndo as equações temos: V1=8,23 V V2=5,71 V I1=3,77 mA I2=1,21 mA I3=2,52 mA I4=-1,26 mA( sinal negativo da corrente I4 significa sentido invertido da corrente) I5=1,78mA VR1=1000*3,77=3,77 V VR2=6800*1,21=8,22 V VR3=1000*2,52=2,52 V VR4=560*1,26= 0,70 V VR5=2200*1,78= 3,92 V Agora que temos a tensão V2 aplicamos o divisor de tensão no resistor R6 para achar a tensão de Thevenin: Vth= V2*R6/req Vth= 5,71*1/3,2 Vth= 1,78 V B- Utilizando o simulador, simule o circuito e obtenha os valores das correntes, tensões e a tensão equivalente de Thevenin. Figura 12: Simulação da experiência 3 no SimulIDE. C- Utilizando o multímetro, meça os valores das correntes, tensões nos resistores, da tensão equivalente de Thévenin ne da resistência equivalente de Thévenin. 1-Monte o circuito conforme indicado na figura acima 2-Utilize as tensões de 12V em uma fonte e 5 V na segunda fonte 3-Meça as tensões e correntes seguindo todas as recomendações dos experimentos anteriores Figura 13: Montagem da experiência 3. EXPERIÊNCIA 3 A B C D Teórica Calculada Simulada no SimulIDE Experimental medida no kit Erro Experimental I1 3,77 mA 3,84 mA 3,87 mA 2,65% I2 1,21 mA 1,2 mA 1,21 mA 0,00% I3 2,52 mA 2,64 mA 2,66 mA 5,56% I4 1,26 mA 0,914 mA 0,922 mA 26,83% I5 1,78 mA 1,72 mA 1,74 mA 2,25% V1 8,23 V 8,16 V 8,23 V 0,00% V2 5,71 V 5,51 V 5,57 V 2,45% VR1 3,77 V 3,84 V 3,87 V 2,65% VR2 8,22 V 8,15 V 8,22 V 0,00% VR3 2,52 V 2,64 V 2,66 V 5,56% VR4 0,7 V 0,514 V 0,516 V 26,29% VR5 3,916 V 3,79 V 3,82 V 2,45% VR6 1,77 V 1,72 V 1,74 V 1,69% VTh 1,78 v 1,72 V 1,79 v 0,56% Tabela 8: Valores da experiência 3. 5- CONCLUSÃO Os experimentos realizados nessa atividade pratica foram se suma importância para o desenvolvimento de habilidades para o futuro engenheiro compreender e comparar as diversas formas de desenvolvimento de um projeto de circuito elétrico. A base teórica se consolidando com simulação de software e facilitando todo entendimento para aplicar na montagem real de um circuito elétrico. 6- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALEXANDER, C. K.; SADIKU, M, N. O. Fundamentosde circuitos elétricos. 5ª ed. Porto image5.png image6.jpeg image7.emf image8.emf image9.png image10.png image11.png image12.jpeg image13.emf image14.emf image15.png image16.jpeg image17.emf image1.jpeg image2.emf image3.png image4.png