(2,5p) Elementos resistivos lineares e não lineares. Temos, no laboratório, um amperímetro com resistência interna , e um voltímetro com resistência interna . (a 1,8p) Para um resistor de resistência nominal de , explique qual a melhor montagem para medir esta resistência e como faríamos para traçar a curva característica deste resistor. Faça o diagrama do circuito usado.

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão pede. Temos um resistor de 500 Ω e queremos medir sua resistência usando um amperímetro com resistência interna de 70 Ω e um voltímetro com resistência interna de 100 kΩ. O conteúdo envolvido aqui é a medição de resistência elétrica utilizando instrumentos de medição, especificamente amêmetro e voltímetro. Precisaremos entender como conectar esses instrumentos em um circuito para obter uma medição precisa e também como traçar a curva característica do resistor.

Passo 2

A melhor forma de medir a resistência de um resistor é usar o método de medida de corrente e tensão. Para isso, conectamos o resistor em série com o amperímetro e, em paralelo com o resistor, conectamos o voltímetro. Essa configuração permite medir a corrente que passa pelo resistor e a tensão que ele desenvolve, facilitando o cálculo da resistência usando a Lei de Ohm.

Passo 3

Vamos montar o circuito da seguinte forma:
  • Conectamos uma fonte de tensão ao circuito.
  • Em série com a fonte, colocamos o amperímetro para medir a corrente que passa pelo resistor.
  • Paralelamente ao resistor, conectamos o voltímetro para medir a tensão sobre ele.
Esse arranjo garante que o amperímetro mede toda a corrente que passa pelo resistor e o voltímetro mede a tensão exatamente sobre o resistor, minimizando erros na medição.

Passo 4

Para traçar a curva característica do resistor, variamos a tensão fornecida pela fonte e registramos a corrente correspondente medida pelo amperímetro. Repetimos esse procedimento para diferentes valores de tensão e corrente, plotando esses pontos em um gráfico onde o eixo X representa a tensão e o eixo Y representa a corrente. A curva resultante mostrará como o resistor se comporta em diferentes condições de operação.

Resposta

A melhor montagem para medir a resistência de 500 Ω é conectar o amperímetro em série com o resistor e o voltímetro em paralelo com o resistor. Para traçar a curva característica, variamos a tensão aplicada e medimos a corrente correspondente, plotando os pontos em um gráfico tensão versus corrente. O diagrama do circuito usado é o seguinte:

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Calcule a carga final do capacitor de capacitância .
(2,5p) Elementos resistivos lineares e não lineares. Temos, no laboratório, um amperímetro com resistência interna , e um voltímetro com resistência interna . (b 0,7p) No experimento realizado no laboratório, determinamos experimentalmente a resistência interna do amperímetro. Em qual montagem (montante ou jusante), esta resistência influencia mais na determinação da curva característica de um resistor? Comente.
Sendo a área de cada placa, a distância que as separa a permissividade do vácuo, prove que a capacitância C desse capacitor é dada por:
Considere um sistema de acionamento composto por dois conjuntos máquina/carga, no qual as características nominais são apresentadas a seguir. O conjunto máquina/carga 1 utiliza partida e o conjunto máquina/carga 2 utiliza partida direta.
Conjunto máquina/carga <br> 1
Torque de <br> partida da <br> máquina 30 Nm
Torque <br> máximo <br> da <br> máquina 60 Nm
Torque <br> mínimo da <br> máquina Desconsiderar
Corrente <br> nominal <br> da <br> máquina
Relação <br> Ip/In da <br> máquina 4,5
:— :—
Torque da <br> carga <br> (torque <br> constante) 15 Nm
Conjunto máquina/carga <br> 2
:— :—
Torque de <br> partida da <br> máquina 22 Nm
Torque <br> máximo <br> da <br> máquina 35 Nm
Torque <br> mínimo da <br> máquina Desconsiderar
Corrente <br> nominal <br> da <br> máquina
Relação <br> Ip/In da <br> máquina 7
Torque da <br> carga <br> (torque <br> constante) 7 Nm
:— :—
a) Considerando os tipos de partida utilizados, os conjuntos máquina/carga partirão? Justifique.
b) Considerando os tipos de partida utilizados, esboce o gráfico da corrente eficaz de cada máquina, calculando apenas o valor da corrente de partida.
c) Caso o sistema de acionamento alterado, utilizando agora um soft starter para cada conjunto máquina/carga, os conjuntos máquina/carga poderão partir? Justifique.
d) Caso o sistema de partida seja alterado, utilizando agora um inversor de frequência para cada conjunto máquina/carga, os conjuntos máquina/carga poderão partir? Justifique.