Então vamos lá? 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. 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.
Soluções para a tarefa
Resposta:
Explicação:
Para entender a explicação dessa questão devemos saber previamente que:
- Voltímetros possuem Resistência Infinita
- Amperímetros possuem Resistência Nula
Não é necessário entender como funcionam os equipamentos, apenas saber a sua resistência já fica possível responder o exercício, pois:
1. Como o voltímetro tem resistência infinita e está ligado em série com o R2, já podemos desconsiderar aquele trecho. Uma resistência infinita pode ser representada com circuito aberto naquele trecho.
2. O Amperímetro, como dito previamente, possui resistência NULA. Então ligado em paralelo com R3, ele funcionará como um bypass do resistor R3, pois o amperímetro possui nenhuma resistência e a corrente prefere passar por seu circuito.
3. O Voltímetro e o Amperímetro estão em paralelo, a Corrente medida pelo Amperímetro será calculada pelo circuito de R1 e R4.
Calculando:
a. O Voltímetro não calculará queda de tensão.
O Amperímetro informa, U = R.i ⇒ 12 = (R1 + R4).i ⇒ i = 3 [A]
b. A forma correta de ligar um Amperímetro é em série com o circuito. A forma correta de ligar um voltímetro é em paralelo com os pontos a serem medidos.
c. Foi pedido a ddp no resistor R2 e a Corrente no Resistor R3.
Caso os medidores estivessem na posição correta teríamos o seguinte:
corrente do circuito:
U = R.i ⇒ 12 = 4,5 . i i = 2,67 [A]
Agora devemos encontrar a corrente que vai para o resistor R3 e R2
Sendo 12 [V] fornecidos pela fonte de tensão, e a corrente do circuito 2,67 [A]. O resistor R1 provoca uma queda de tensão de:
U = 2 . 2,67 ⇒ U = 5,33 [V]
A Tensão que chega no circuito paralelo formado por R2 e R4 = 12 - 5,33 = 6,67 [V]
Assim já sabemos a tensão lida pelo Voltímetro em R2 = 6,67 [V]
A Corrente medida pelo amperímetro em série com o R3 será:
U = R.i ⇒ 6,67 = 6 . i ⇒ i = 1,11 [A]