Descrição

ROTEIRO DE AULA PRÁTICA
NOME DA DISCIPLINA: FÍSICA GERAL
Unidade: U4_PRINCÍPIOS DA ELETRICIDADE
Aula: A4_CIRCUITOS ELÉTRICOS
Tempo previsto de execução de aula prática: 5h
OBJETIVOS
Definição dos objetivos da aula prática:
O objetivo da aula prática consiste em medir a tensão elétrica, ou diferença de potencial elétrico
(d.d.p.), entre dois pontos de um circuito elétrico utilizado um multímetro e comparar as
características de associações de lâmpadas em série, paralelo e mistas.
INFRAESTRUTURA
Instalações – Materiais de consumo – Equipamentos:
LABORATÓRIO DE INFORMÁTICA
Equipamentos:
• Computador com acesso à internet
~ 1 unid. 1 aluno
SOLUÇÃO DIGITAL
Infraestrutura mínima necessária para execução.
Laboratório Virtual Algetec – simulador: “Associação em Série de Resistores”. O laboratório virtual
é uma plataforma para simulação de procedimentos em laboratório e deve ser acessado por
computador, não deve ser acessado por celular ou tablet. O primeiro acesso ao simulador será
um pouco mais lento, pois alguns plugins são buscados no navegador. A partir do segundo
acesso, a velocidade de abertura dos experimentos será mais rápida.
O LINK da atividade prática estará disponível em seu AVA.
EQUIPAMENTO DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL (EPI)
Para a utilização do laboratório de informática não há necessidade de EPI’s.
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PROCEDIMENTOS PRÁTICOS
Procedimento/Atividade nº 1 (Virtual)
ASSOCIAÇÃO EM SÉRIE DE RESISTORES
Atividade proposta: Montar circuitos elétricos em série e em paralelo e avaliar como as
ligações afetam os valores de tensão e corrente.
Procedimentos para a realização da atividade:
Em seu AVA, você irá encontrar o link do experimento ASSOCIAÇÃO EM SÉRIE DE
RESISTORES, que será desenvolvido na plataforma VirtuaLab da Algetec. A partir do acesso,
seguem os procedimentos a serem realizados no laboratório virtual para o desenvolvimento da
atividade.
Clicando no link do experimento, abrirá a tela inicial do laboratório virtual.
Clicando em “Modo experimento” abrirá uma tela com indicações de como utilizar o mouse.
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Ao fechar essa tela no “x”, teremos a tela inicial do experimento:
Esse experimento é composto de 3 fases: associação de resistores em série, paralelo e misto.
Vamos iniciar o experimento pela FASE 1 – ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES EM SÉRIE.
➔ 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”.
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.
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Posicione as lâmpadas no quadro elétrico clicando com o botão direito do mouse na lâmpada
desejada e selecione a opção “Posicionar no borne”.
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.
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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”.
Ligue o equipamento clicando com o botão esquerdo do mouse sobre a chave no quadro
elétrico.
Observe o resultado das lâmpadas.
➔ 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”.
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Ajuste o multímetro clicando com o botão direito do mouse sobre ele e selecione a opção “Medir
tensão contínua”.
➔ 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.
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Meça a tensão na lâmpada 3 clicando com o botão esquerdo do mouse sobre os pontos 3A e
3B.
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”.
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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”.
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.
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Com os dados coletados, construa uma tabela. Como exemplo de tabela, temos:
Após a remoção da lâmpada 6, pode-se usar um exemplo de tabela do tipo:
➔ 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.
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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 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”.
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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”.
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.
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Posicione as ponteiras no borne clicando com o botão esquerdo do mouse sobre 6A e 6B.
Observe o resultado.
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”.
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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”.
Posicione a ponteira de prova no quadro clicando com o botão direito do mouse sobre a
ponteira e selecione a opção “Posicionar no quadro”.
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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.
➔ Desmontando o experimento:
Posicione as pontas de prova clicando com o botão direito do mouse sobre elas e selecione a
opção “Posicionar na mesa”.
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Posicione todas as lâmpadas clicando com o botão direito do mouse nelas e selecione a opção
“Posicionar na mesa”.
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.
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Finalizada a Fase 1, vamos para a FASE 2 – ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES EM
PARALELO.
➔ 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.
Posicione a lâmpada no borne clicando com o botão direito do mouse sobre ela e selecione a
opção “Posicionar no borne”.
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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.
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 “LigaDesliga”.
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➔ 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”.
➔ Medindo a tensão:
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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.
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.
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Com os dados coletados, construa uma tabela. Como exemplo de tabela, temos:
➔ Desmontando o experimento:
Realize o mesmo procedimento apresentado na 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.
Finalizada a fase 2, vamos dar início à FASE 3 – ASSOCIAÇÃO MISTA DE RESISTORES.
➔ 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.
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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.
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”.
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Ligue o quadro elétrico clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o botão “LigaDesliga”.
➔ 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”.
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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.
➔ Medidas de tensão:
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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.
Meça a tensão nos terminais do borne 2 clicando com o botão esquerdo do mouse sobre os
pontos 2A e 2B respectivamente.
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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.
Com os dados coletados, construa uma tabela. Como exemplo de tabela, temos:
➔ Avaliando os resultados:
Com base nos dados obtidos, responda as questões seguintes para cada fase do experimento.
FASE I
1. Preencha a tabela com os resultados obtidos durante o passo Medindo a tensão.
2. Preencha a tabela com os resultados obtidos durante o passo Medindo a tensão, após a
remoção da lâmpada do borne 6.
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.
FASE II
1. Preencha a tabela com os resultados obtidos durante o passo 3 Medindo a tensão.
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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.”
FASE III
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 com os resultados obtidos durante o passo 3 (Medindo a tensão).
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.
Checklist:
✓ Acessar seu AVA;
✓ Clicar no link do experimento ASSOCIAÇÃO EM SÉRIE DE RESISTORES;
✓ Desenvolver as 3 fases do experimento: associação em série, em paralelo e mista;
✓ Obter os dados experimentais;
✓ Finalizar o experimento;
✓ Avaliar os Resultados.
RESULTADOS
Resultados de Aprendizagem:
Como resultados dessa prática será possível 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.
ESTUDANTE, VOCÊ DEVERÁ ENTREGAR
Descrição orientativa sobre a entregada da comprovação da aula prática:
Ao final dessa aula prática, você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações
obtidas no experimento, os cálculos realizados, em conjunto com um texto conclusivo a respeito
das informações obtidas. O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb.
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Descrição (em abnt) das referências utilizadas