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ASSOCIAÇÃO EM SÉRIE DE RESISTORES Apresentação 1. OBJETIVO O experimento explora as caraterísticas elétricas de diversas associações de resistores. Você irá montar circuitos em série, paralelo e mistos, e observar como estas ligações afetam a tensão e a corrente elétrica nos mesmos. Ao final deste experimento, você deverá ser capaz de: medir a tensão elétrica, ou diferença de potencial elétrico (d.d.p.), entre dois pontos de um circuito elétrico utilizado um multímetro; • • medir a corrente elétrica de um circuito elétrico utilizado um multímetro; • comparar as características de associações de lâmpadas em série, paralelo e mistas. 2. ONDE UTILIZAR ESSES CONCEITOS? Associações de resistores são a base de quase todos os circuitos elétricos. Tais associações podem ser encontradas em instalações prediais e industriais, em máquinas e implementos mecânicos com acionamento elétrico, em circuitos eletrônicos diversos, entre outros. Em resumo, o conhecimento acerca da associação de resistores é importante em todos os ramos engenharia. 3. O EXPERIMENTO Neste experimento você utilizará um quadro elétrico para montar associações de lâmpadas em série, paralelo e mistas. Como parte importante das atividades, você deverá configurar e realizar as medidas de corrente e tensão com o multímetro, além de fazer as observações com relação a luminosidade das lâmpadas associadas ao circuito. 4. SEGURANÇA O experimento foi pensando para não trazer riscos físicos, então você irá utilizar objetos pouco nocivos e leves, mas mesmo com essas precauções pensadas e definidas, o uso de equipamentos de proteção individual é de extrema importância para a segurança durante a realização de experimentos. Neste experimento, recomenda-se o uso do jaleco. 5. CENÁRIO Você irá encontrar sobre a bancada: o quadro elétrico com os bornes e a chave lig/des, as pontes, lâmpadas e multímetro. Quadro elétrico: Painel que contém pontes para que os circuitos sejam montados e suas variáveis sejam medidas. Borne: Onde as lâmpadas são inseridas para montar o circuito desejado. Lâmpadas: É utilizada na montagem do circuito facilitando a observação de sua luminosidade. Chave lig/des: Quando está na posição “lig” o quadro elétrico é energizado e quando está na posição “des” o quadro elétrico e desenergizado. Ponte: É utilizado para fazer ligações entre um borne e outro no circuito elétrico. Multímetro: É utilizado para obtenção das medidas relacionadas ao circuito elétrico, tais como corrente e tensão. Bons estudos. Sumário teórico Acesse ao sumário: 1 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES 1. UM POUCO DE HISTÓRIA Resistência elétrica é uma medida da oposição de um corpo à passagem de corrente elétrica. Seu estudo foi inicialmente desenvolvido por Georg Ohm, como previamente explicado no experimento acerca da lei de Ohm. A resistência elétrica total de um circuito depende de como os diversos elementos resistivos do sistema (ou resistores) estão associados. Estas associações podem ser em série, paralela ou mista. Na ligação em série (Figura 1) a corrente que circula pelos resistores é a mesma. Na ligação em paralelo (Figura 2), a corrente varia de resistor para resistor, mas a tensão sobre cada um é a mesma. Já a associação mista (Figura 3) é o resultado de uma combinação entre resistores em série e em paralelo. Nos trechos em série a corrente é a mesma e nos trechos em paralelo, a tensão é a mesma. 2. EQUAÇÕES DA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES Na associação de resistores é importante observar o comportamento da tensão e da corrente no circuito. Em série: Figura 1. Associação em série V 2 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES 1. Corrente elétrica – Na associação em série a corrente que passa por cada resistor é de mesmo valor, sendo: i1 = i2 = i3 (1) 2. Tensão: No caso da associação em série a tensão resultante do circuito é a soma de todas que passam pelos diversos resistores, sendo: V = V1 + V2.... (2) 3. Resistência elétrica: A resistência equivalente de um circuito em série é a soma das resistências de cada resistor presente no circuito: Req = R1 + R2 + R3 +...+ Rn.... (3) Associação em paralelo: Figura 2. Associação em paralelo 1. Corrente elétrica – Na associação em paralelo a corrente total do circuito elétrico é igual a soma de todas as correntes que passam pelos resistores: It = i1 + i2 + i3 (3) 2. Tensão: No caso da associação em paralelo a tensão resultante do circuito elétrico é igual a soma das resistências que cada resistor possui: V = V1 = V2.... (4) V 3 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES 3. Resistência elétrica: A resistência equivalente em uma associação em paralelo é equivalente a soma dos inversos de cada resistor presente no circuito: (5) Quando os resistores do circuito paralelo possuem resistências iguais, pode-se calcular a resistência equivalente da seguinte forma: Req = 𝑅 𝑛 (6) Associação mista: Este tipo de associação faz uma mistura dos outros dois tipos de associação de resistores, porém para se encontrar as variáveis de acordo com seu experimento é necessário que se análise os outros tipos de associação de resistores separadamente. Figura 3. Associação mista Sumário teórico Acesso ao roteir 1 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES INSTRUÇÕES GERAIS 1. Neste experimento você irá explorar as associações de resistores em um painel elétrico e suas propriedades. 2. Utilize a seção “Recomendações de Acesso” para melhor aproveitamento da experiência virtual e para respostas às perguntas frequentes a respeito do VirtuaLab. 3. Caso não saiba como manipular o Laboratório Virtual, utilize o “Tutorial VirtuaLab” presente neste Roteiro. 4. Caso já possua familiaridade com o Laboratório Virtual, você encontrará as instruções para realização desta prática na subseção “Procedimentos”. 5. Ao finalizar o experimento, responda aos questionamentos da seção “Avaliação de Resultados”. 2 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES RECOMENDAÇÕES DE ACESSO PARA ACESSAR O VIRTUALAB 1. Caso utilize o Windows 10, dê preferência ao navegador Google Chrome; 2. Caso utilize o Windows 7, dê preferência ao navegador Mozilla Firefox; 3. Feche outros programas que podem sobrecarregar o seu computador; 4. Verifique se o seu navegador está atualizado; 5. Realize teste de velocidade da internet. Na página a seguir, apresentamos as duas principais dúvidas na utilização dos Laboratórios Virtuais. Caso elas não se apliquem ao seu problema, consulte a nossa seção de “Perguntas Frequentes”, disponível em: https://algetec.movidesk.com/kb/pt-br/ Neste mesmo link, você poderá usar o chat ou abrir um chamado para o contato com nossa central de suporte. Se preferir, utilize os QR CODEs para um contato direto por Whatsapp (8h às 18h) ou para direcionamento para a central de suporte. Conte conosco! ATENÇÃO: O LABORATÓRIO VIRTUAL DEVE SER ACESSADO POR COMPUTADOR. ELE NÃODEVE SER ACESSADO POR CELULAR OU TABLET. O REQUISITO MÍNIMO PARA O SEU COMPUTADOR É UMA MEMÓRIA RAM DE 4 GB. SEU PRIMEIRO ACESSO SERÁ UM POUCO MAIS LENTO, POIS ALGUNS PLUGINS SÃO BUSCADOS NO SEU NAVEGADOR. A PARTIR DO SEGUNDO ACESSO, A VELOCIDADE DE ABERTURA DOS EXPERIMENTOS SERÁ MAIS RÁPIDA. 3 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES PERGUNTAS FREQUENTES 1) O laboratório virtual está lento, o que devo fazer? a) No Google Chrome, clique em “Configurações” -> “Avançado” -> “Sistema” -> “Utilizar aceleração de hardware sempre que estiver disponível”. Habilite a opção e reinicie o navegador. b) Verifique as configurações do driver de vídeo ou equivalente. Na área de trabalho, clique com o botão direito do mouse. Escolha “Configurações gráficas” e procure pela configuração de performance. Escolha a opção de máximo desempenho. Obs.: Os atalhos e procedimentos podem variar de acordo com o driver de vídeo instalado na máquina. c) Feche outros aplicativos e abas que podem sobrecarregar o seu computador. d) Verifique o uso do disco no Gerenciador de Tarefas (Ctrl + Shift + Esc) -> “Detalhes”. Se estiver em 100%, feche outros aplicativos ou reinicie o computador. 4 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES 2) O laboratório apresentou tela preta, como proceder? a) No Google Chrome, clique em “Configurações” -> “Avançado” -> “Sistema” -> “Utilizar aceleração de hardware sempre que estiver disponível”. Habilite a opção e reinicie o navegador. Caso persista, desative a opção e tente novamente. b) Verifique as configurações do driver de vídeo ou equivalente. Na área de trabalho, clique com o botão direito do mouse. Escolha “Configurações gráficas” e procure pela configuração de performance. Escolha a opção de máximo desempenho. Obs.: Os atalhos e procedimentos podem variar de acordo com o driver de vídeo instalado na máquina. c) Verifique se o navegador está atualizado. 5 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES DESCRIÇÃO DO LABORATÓRIO MATERIAIS NECESSÁRIOS • Quadro elétrico; • Pontes; • Lâmpadas; • Multímetro. PROCEDIMENTOS FASE 1 – ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES EM SÉRIE 1. MONTANDO O EXPERIMENTO Posicione a ponte no borne 1 e as lâmpadas nos bornes 3, 5, 6 e 7. Ligue o quadro elétrico. 2. AJUSTANDO O MULTÍMETRO Configure o equipamento para medir tensão contínua. 6 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES 3. MEDINDO A TENSÃO Conecte a ponta de prova vermelha e a ponta de prova preta em 3A e 3B, respectivamente. Verifique a tensão na lâmpada no borne 3. Reposicione as pontas de prova no quadro elétrico de forma a verificar a tensão nas lâmpadas dos bornes 5, 6 e 7. Remova a lâmpada do borne 6 do quadro e posicione neste borne uma ponte. Verifique os valores da tensão nas lâmpadas nos soquetes 3, 5 e 7. 4. MEDINDO A CORRENTE ELÉTRICA Posicione na mesa as pontas de prova do multímetro que estiverem conectadas ao quadro. Ajuste o multímetro para medir corrente contínua. Remova a ponte do soquete 6, posicione as pontas neste soquete e verifique a corrente. Remova as pontas do soquete 6, reposicione a lâmpada do soquete 3 para o soquete 6 e posicione as pontas de prova no soquete 3 para verificar a corrente neste ponto. Utilize as instruções deste passo para realizar a leitura das correntes nos soquetes 5 e 7. 5. DESMONTANDO AS LIGAÇÕES Retorne todos os componentes utilizados até então para suas posições iniciais na mesa. Desligue o quadro elétrico. FASE 2 – ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES EM PARALELO 6. MONTANDO O EXPERIMENTO Posicione as pontes nos bornes 1, 5, 6 e 7 e as lâmpadas nos soquetes 2, 3 e 4. Ligue o quadro elétrico. 7 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES 7. AJUSTANDO O MULTÍMETRO Configure o equipamento para medir tensão contínua. 8. MEDINDO A TENSÃO Conecte a ponta de prova vermelha e a ponta de prova preta em 2A e 2B, respectivamente. Verifique a tensão na lâmpada no borne 2. Reposicione as pontas de prova no quadro elétrico de forma a verificar a tensão nas lâmpadas dos bornes 3 e 4. Posicione a lâmpada do borne 3 do quadro na mesa e verifique o que ocorre com as lâmpadas restantes. 9. DESMONTANDO AS LIGAÇÕES Retorne todos os componentes utilizados até então para suas posições iniciais na mesa. Desligue o quadro elétrico. FASE 3 – ASSOCIAÇÃO MISTA DE RESISTORES 10. MONTANDO O EXPERIMENTO Posicione as pontes nos bornes 1, 6 e 7 e as lâmpadas nos soquetes 2, 3, 4 e 5. Ligue o quadro elétrico. 11. ANALISANDO O CIRCUITO Remova e recoloque a lâmpada do borne 3 e verifique a luminosidade das outras lâmpadas durante este processo. Remova as lâmpadas dos bornes 2 e 4. Verifique a luminosidade das 8 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES lâmpadas restantes no circuito ao realizar estas ações. Reposicione as lâmpadas nos bornes 2 e 4. 12. MEDINDO A TENSÃO Conecte a ponta de prova vermelha e a ponta de prova preta em 2A e 2B, respectivamente. Verifique a tensão na lâmpada no borne 2. Reposicione as pontas de prova no quadro elétrico de forma a verificar a tensão nas lâmpadas dos bornes 3, 4 e 5. Posicione a ponta de prova vermelha e a ponta de prova preta em 3A e 5B, respectivamente. Verifique a tensão entre estes pontos. 13. AVALIANDO OS RESULTADOS Siga para a seção “Avaliação dos Resultados”, localizada nas páginas 09 a 12 deste roteiro, e responda de acordo com o que foi observado nos experimentos, associando também com os conhecimentos aprendidos sobre o tema. 9 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS FASE 1 – ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES EM SÉRIE 1. Preencha a tabela 1 com os resultados obtidos durante o passo 3 (Medindo a tensão). Lâmpada Tensão (V) 3 5 6 7 Tabela 1 – Dados experimentais de tensão com quatro resistores em série 2. Preencha a tabela 2 com os resultados obtidos durante o passo 3 (Medindo a tensão) após a remoção da lâmpada do borne 6. Lâmpada Tensão (V) 3 5 7 Tabela 2 – Dados experimentais de tensão com três resistores em série 10 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES 3. Com base em suas observações, comente a veracidade da seguinte afirmação: “Em uma associação em série a soma das tensões elétricas sobre cada componente (lâmpada) é igual a tensão elétrica total atuante no circuito.” 4. Caso um circuito possuísse 20 lâmpadas em série e uma das lâmpadas “queimasse”, o que aconteceria com as demais lâmpadas do circuito? Justifique a sua resposta.5. Qual a corrente equivalente que percorre este circuito? 6. Como é o comportamento da corrente elétrica no circuito que você montou? Explique. 11 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES FASE 2 – ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES EM PARALELO 1. Preencha a tabela 3 com os resultados obtidos durante o passo 3 (Medindo a tensão). Lâmpada Tensão (V) 2 3 4 Tabela 3 – Dados experimentais de tensão com resistores em paralelo 2. Com base em suas medições, comente a veracidade da seguinte afirmação: “Em uma associação em paralelo os componentes do circuito ficam submetidos a uma mesma tensão elétrica”. 3. Com base em suas observações, comente a veracidade da seguinte afirmação: “Em uma associação em paralelo, a retirada de um dos componentes do circuito (lâmpadas) não interrompe o funcionamento dos demais componentes.” 12 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES FASE 3 – ASSOCIAÇÃO MISTA DE RESISTORES 1. Em relação a luminosidade observada pelas lâmpadas ao final do passo 1 (montado o experimento), foi possível observar alguma diferença entre elas? Em caso afirmativo, qual foi a diferença? Justifique. 2. Preencha a tabela 5 com os resultados obtidos durante o passo 3 (Medindo a tensão). Lâmpada Tensão (V) 2 3 4 5 Tabela 5 – Dados experimentais de tensão com associação mista de resistores 3. Qual foi a tensão medida entre os terminais 2A e 5B? Utilizando seus conhecimentos sobre circuitos elétricos e associação de resistores, explique como a tensão fornecida pela fonte é dividida entre as lâmpadas do circuito montado no passo 1. 13 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES TUTORIAL VIRTUALAB FASE 1 - ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES EM SÉRIE 1. MONTANDO O EXPERIMENTO Posicione a ponte no quadro elétrico clicando com o botão direito do mouse na ponte desejada e selecione a opção “Posicionar no borne”. 14 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES Posicione a ponte no borne clicando com o botão esquerdo do mouse na posição desejada. Para associação em série, posicione a ponte no borne 1. Posicione as lâmpadas no quadro elétrico clicando com o botão direito do mouse na lâmpada desejada e selecione a opção “Posicionar no borne”. 15 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES Posicione as lâmpadas no borne clicando com o botão esquerdo do mouse na posição desejada. Para este experimento, será posicionado nos bornes 3, 5, 6 e 7. Visualize o quadro elétrico clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “Quadro” localizada dentro do painel de visualização no canto superior esquerdo da tela. Se preferir, também pode ser utilizado o atalho do teclado “Alt+2”. 16 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES Ligue o equipamento clicando com o botão esquerdo do mouse sobre a chave no quadro elétrico. Observe o resultado das lâmpadas. 17 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES 2. AJUSTANDO O MULTÍMETRO Visualize o multímetro clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “Multímetro” ou através do atalho do teclado “Alt+4”. Ajuste o multímetro clicando com o botão direito do mouse sobre ele e selecione a opção “Medir tensão contínua”. 18 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES 3. MEDIÇÃO DE TENSÃO Posicione as pontas de prova clicando com o botão direito do mouse sobre elas e selecione a opção “Posicionar no quadro”. Repita o procedimento para a ponteira negativa. Meça a tensão na lâmpada 3 clicando com o botão esquerdo do mouse sobre os pontos 3A e 3B. 19 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES Observe o valor de tensão no multímetro. Repita o procedimento anterior de medição para as lâmpadas 5, 6 e 7. Retire a lâmpada 6 clicando com o botão direito do mouse sobre ela e selecione a opção “Posicionar na mesa”. 20 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES Visualize a bancada clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “Bancada” ou através do atalho do teclado “Alt+1”. Posicione a ponte no borne clicando com o botão esquerdo do mouse sobre ela e selecione a opção “Posicionar no borne”. 21 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES Posicione a ponte no borne 6 do circuito clicando com o botão esquerdo do mouse sobre ele. Meça novamente a tensão nas lâmpadas 3, 5 e 7. 22 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES 4. MEDIÇÃO DE CORRENTE ELÉTRICA Retire as ponteiras de prova clicando com o botão direito do mouse sobre elas e selecione a opção “Posicionar na mesa”. Repita o procedimento para a ponteira negativa. Visualize o multímetro clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “Multímetro” ou através do atalho do teclado “Alt+4”. 23 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES Ajuste o multímetro para medir corrente elétrica clicando com o botão direito do mouse sobre ele e selecione a opção “Medir corrente contínua”. Visualize o quadro clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “Quadro” ou através do atalho do teclado “Alt+2”. 24 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES Retire a ponte clicando com o botão direito do mouse sobre o borne 6 e selecione a opção “Posicionar na mesa”. Observe o resultado. Visualize o multímetro clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “Multímetro” ou através do atalho do teclado “Alt+4”. 25 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone:71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES Posicione a ponta de prova no quadro clicando com o botão direito do mouse sobre ela e selecione a opção “Posicionar no quadro”. Repita o procedimento para a ponteira negativa. Posicione as ponteiras no borne clicando com o botão esquerdo do mouse sobre 6A e 6B. Observe o resultado. 26 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES Após a medição, posicione na mesa clicando com o botão direito do mouse nas pontas de prova do multímetro e selecione a opção “Posicionar na mesa”. Em seguida, reposicione a lâmpada clicando com o botão direito do mouse na lâmpada posicionada no borne 3 e selecione a opção “Reposicionar no borne”. 27 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES Reposicione a lâmpada clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o borne 6. Visualize o multímetro clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “Multímetro” ou através do atalho do teclado “Alt+4”. 28 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES Posicione a ponteira de prova no quadro clicando com o botão direito do mouse sobre a ponteira e selecione a opção “Posicionar no quadro”. Posicione as pontas de prova do multímetro clicando com o botão esquerdo do mouse no borne 3. Observe o resultado. Repita o procedimento anterior para os bornes 5 e 7. 29 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES 5. DESMONTANDO O EXPERIMENTO Posicione as pontas de prova clicando com o botão direito do mouse sobre elas e selecione a opção “Posicionar na mesa”. Posicione todas as lâmpadas clicando com o botão direito do mouse nelas e selecione a opção “Posicionar na mesa”. 30 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES Posicione a ponte conectada no quadro de volta para a mesa clicando com o botão direito do mouse sobre ela e selecione a opção “Posicionar na mesa”. Desligue o quadro clicando com o botão esquerdo do mouse no botão “Liga-Desliga” do quadro elétrico. 31 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES FASE 2 - ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES EM PARALELO 6. MONTANDO O EXPERIMENTO Posicione a ponte no borne clicando com o botão direito do mouse sobre ela e selecione a opção “Posicionar no borne”. Posicione a ponte no borne clicando com o botão esquerdo do mouse na posição desejada. Para a associação em paralelo, posicione nos bornes 1, 5, 6 e 7. 32 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES Posicione a lâmpada no borne clicando com o botão direito do mouse sobre ela e selecione a opção “Posicionar no borne”. Posicione a ponte no borne clicando com o botão esquerdo do mouse na posição desejada. Para a associação em paralelo serão usados os bornes 2, 3 e 4. 33 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES Visualize o quadro elétrico clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “Quadro” ou através do atalho do teclado “Alt+2”. Ligue o quadro elétrico clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o botão “Liga- Desliga”. 34 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES 7. AJUSTANDO O MULTÍMETRO Visualize o multímetro clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “Multímetro” localizada no menu de câmeras ou através do atalho do teclado “Alt+4”. Meça tensão com o multímetro clicando com o botão direito do mouse sobre ele e selecione a opção “Medir tensão contínua”. 35 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES 8. MEDINDO A TENSÃO Posicione as ponteiras de prova no quadro clicando com o botão direito do mouse sobre elas e selecione a opção “Posicionar no quadro”. Repita o procedimento para a ponteira negativa. Posicione as ponteiras de prova no quadro clicando com o botão esquerdo do mouse sobre os pontos 2A e 2B respectivamente. Observe o resultado no multímetro. 36 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES Repita o procedimento anterior para as lâmpadas 4 e 3. Retire a lâmpada 3 clicando com o botão direito do mouse sobre ela e selecione a opção “Posicionar na mesa”. Observe o resultado. 37 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES 9. DESMONTANDO O EXPERIMENTO Realize o mesmo procedimento apresentado na no passo 5 da fase 1 para posicionar todas as lâmpadas e pontes de volta para a mesa e desligar o quadro elétrico. Também posicione as pontas de prova do multímetro de volta para a mesa. 38 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES FASE 3 - ASSOCIAÇÃO MISTA DE RESISTORES 10. MONTANDO O EXPERIMENTO Posicione as pontes no quadro elétrico clicando com o botão direito do mouse sobre elas e selecione a opção “Posicionar no borne”. Posicione as pontes nos bornes 1, 6 e 7 do quadro elétrico clicando com o botão esquerdo do mouse sobre eles. 39 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES Posicione as lâmpadas no quadro elétrico clicando com o botão direito do mouse sobre elas e selecione a opção “Posicionar no borne”. Posicione as lâmpadas nos bornes 2, 3, 4 e 5 do quadro elétrico clicando com o botão esquerdo do mouse sobre eles. 40 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES Visualize o quadro elétrico clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “Quadro” ou através do atalho do teclado “Alt+2”. Ligue o quadro elétrico clicando com o botão esquerdo do mouse sobreo botão “Liga- Desliga”. 41 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES 11. ANALISANDO O CIRCUITO Posicione a lâmpada do borne 3 na mesa clicando com o botão direito do mouse sobre ela e selecione a opção “Posicionar na mesa”. Observe o que acontece com a luminosidade. Visualize a bancada clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “Bancada” ou através do atalho do teclado “Alt+1”. 42 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES Posicione novamente a lâmpada no borne 3 clicando com o botão direito do mouse sobre ela e selecione a opção “Posicionar no Borne”. Posicione novamente a lâmpada clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o borne 3. Repita o procedimento anterior e retire as lâmpadas 2 e 4, em seguida observe o que acontece com a luminosidade. Depois, devolva as lâmpadas ao borne. 43 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES 12. MENDINDO A TENSÃO Visualize o multímetro clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “Multímetro” ou através do atalho do teclado “Alt+4”. Posicione a ponteira de prova no borne clicando com o botão direito do mouse sobre ela e selecione a opção “Posicionar no quadro”. Repita o procedimento para a ponteira negativa. 44 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES Meça a tensão nos terminais do borne 2 clicando com o botão esquerdo do mouse sobre os pontos 2A e 2B respectivamente. Verifique a tensão medida no multímetro. Reposicione as pontas de prova no quadro elétrico para verificar a tensão nas lâmpadas dos bornes 3, 4 e 5. Em seguida, verifique as tensões entre os terminais 4A e 5B. Observe o resultado. 45 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE FÍSICA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES 13. AVALIANDO OS RESULTADOS Siga para a seção “Avaliação dos Resultados”, localizada nas páginas 09 a 12 deste roteiro, e responda de acordo com o que foi observado nos experimentos, associando também com os conhecimentos aprendidos sobre o tema. Pré Teste 1) Em uma associação em série de dois resistores, a corrente do circuito: A) será maior no primeiro do que no segundo; B) será igual nos dois resistores; C) será menor no primeiro do que no segundo. 2) Sabendo que em uma associação de resistores em série a corrente do circuito permanece a mesma, defina a resistência equivalente: A) 1 / R = 1 / R1 + 1 / R2; B) R = R1 - R2; C) R = R1 + R2. 3) Em uma associação em paralelo de dois resistores, a grandeza comum aos resistores é? A) A corrente elétrica; B) A tensão; C) A temperatura. 4) Em um circuito elétrico contendo apenas uma associação de resistores em paralelo, é correto afirmar que: A) a corrente total do circuito é igual à soma das correntes individuais de cada resistor; B) a resistência equivalente é sempre maior do que a resistência de menor valor que o circuito contém; C) a corrente elétrica é igual em todos os resistores. 5) Em uma associação de resistores o que é uma associação mista? A) Uma combinação, em um mesmo circuito, de várias associações em serie; B) Uma combinação, em circuitos diferentes, de associações em série e em paralelo; C) Uma combinação, em um mesmo circuito, de associações em serie e em paralelo. Experimento * Este laboratório também está disponível para dispositivos Android. Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino! Pós Teste 1) Qual a função do multímetro no experimento que você realizou? A) Medir tensão e corrente elétrica nos circuitos montados; B) Ligar o quadro elétrico; C) Fechar o circuito montado. 2) Qual a função do quadro elétrico destacado na imagem abaixo? A) Montagem dos circuitos elétricos; B) Medir tensões; C) Ponte. 3) Em um circuito elétrico cuja montagem corresponde a uma associação em série, pode-se afirmar que a tensão total: A) se multiplica em cada resistor; B) é dividida entre os resistores; C) é igual em cada resistor associado em série. 4) A montagem ilustrada abaixo corresponde a: A) associação em série; B) associação em paralelo; C) associação mista (Série + Paralelo). 5) Qual dispositivo é utilizado para evitar que os demais componentes do circuito elétrico sejam danificados por um excesso de corrente elétrica? A) Fusível; B) Pontes; C) Lâmpadas.