a) Utilizando os dois multímetros, um de cada vez, realize as medições de tensão nos resistores, fazendo as medições AC + DC

MAPA - ELETRICIDADE BÁSICA - 54_2024

Mapa – Eletricidade Básica 54/2024

1) Imagine que você é um Engenheiro encarregado de projetar a instalação elétrica de um cômodo residencial. Este cômodo terá uma lâmpada incandescente de 60 W, uma tomada que alimentará um aparelho eletrônico de 100 W, e uma outra tomada que será usada para um ventilador de 75 W. Todos esses dispositivos serão ligados em paralelo e a tensão de alimentação será de 220 V.

Calcule a corrente que será puxada por cada um dos dispositivos e a corrente total do circuito. Considerando as normas de segurança, explique qual seria a escolha adequada para o disjuntor deste circuito. Além disso, discuta como essa análise ajudaria na escolha da bitola do fio.

2) ​Imagine que você está em uma linha de produção onde a precisão das medições elétricas é crucial para a qualidade dos produtos fabricados. Um pequeno erro na medição da tensão elétrica pode resultar em falhas no processo, comprometendo toda a cadeia produtiva. Neste cenário, compreender a diferença entre os valores médios e eficazes de sinais elétricos de tensão se torna não apenas uma questão teórica, mas uma necessidade prática vital.

Nesse experimento, você terá a oportunidade de mergulhar no universo das medições elétricas, analisando como diferentes sinais de tensão se comportam quando medidos. Utilizando equipamentos de precisão, como multímetros True RMS e osciloscópios digitais, você explorará a importância dos valores médios e eficazes na interpretação dos sinais elétricos.

Começaremos configurando os instrumentos para gerar e medir sinais senoidais e não senoidais. A seguir, você realizará a verificação dos valores médios, que representam a média aritmética dos valores instantâneos de um sinal ao longo de um ciclo. Em seguida, explorará os valores eficazes (RMS), que fornecem uma medida mais representativa da energia contida no sinal, sendo especialmente relevantes para a análise de circuitos de potência.

Durante o experimento, preste atenção às diferenças entre os resultados obtidos para sinais senoidais puros e aqueles com formas de onda mais complexas. Essa distinção é crucial, pois, na prática, muitas vezes lidamos com sinais distorcidos que podem impactar o funcionamento de equipamentos elétricos.

Ao final deste experimento, você não apenas terá verificado as medições, mas também compreendido a importância de selecionar corretamente o tipo de medição para cada situação. Este conhecimento é essencial para qualquer profissional que lida com eletricidade, desde técnicos até engenheiros, e garante a precisão necessária em aplicações industriais, residenciais e comerciais.

Link do roteiro (copie e cole o link): https://221322w.ha.azioncdn.net/Arquivo/ID/8051/experimentos/verificacao-valores-medios-eficazes-sinais-eletricos-tensao.html

​MATERIAIS E MÉTODOS

Para a realização desse experimento, serão necessários os seguintes materiais, utilizados em conjunto com o kit de Eletrônica Analógica presente em seu Polo:

- Multímetro Yokogawa TY720 True RMS (AC + DC).

- Multímetro Kaise MY63.

- Gerador de Funções Arbitrárias AFG1000 Tektronix.

- Osciloscópio Digital 1000C Tektronix.

- Cabo BNC-BNC.

- Cabo BNC-2,5 mm.

Parte I — Configuração dos Equipamentos

1. Configuração do Gerador de Funções: O gerador de funções arbitrárias AFG1000 da Tektronix deverá ser configurado para gerar uma forma de onda senoidal com frequência de 60 Hz, uma amplitude de pico a pico (Vpp) de 16 V e um offset de 0 V.
2. Configuração do Osciloscópio Digital: Utilize o Osciloscópio Digital 1000C da Tektronix para visualizar e medir a forma de onda gerada. Certifique-se de que o osciloscópio está devidamente calibrado e que as escalas de tensão e tempo são adequadas para capturar a senoidal de 60 Hz.
3. Configuração dos Multímetros: O Multímetro Yokogawa TY720 True RMS será utilizado para medir a tensão AC de forma precisa, enquanto o Multímetro Kaise MY63 será utilizado para uma medição comparativa.

Parte II — Experimentos de Medição de Tensões Elétricas

Nesta parte do experimento, você realizará medições das tensões elétricas utilizando os equipamentos configurados. O objetivo é medir a senoide de 60 Hz com Vpp de 16 V e offset de 0 V, verificando a precisão das leituras obtidas com os multímetros e comparando-as com as medições feitas no osciloscópio.

​Responda:

1. a) Utilizando os dois multímetros, um de cada vez, realize as medições de tensão nos resistores, fazendo as medições AC + DC, AC em conjunto com a DC com o Yokogawa TY720 e, com o MY63, as medições de valores AC e DC. As medições serão realizadas nos valores dos resistores presentes do kit de Eletrônica Analógica.

​b) Apresente fotos das medições comprovando a sua presença durante a realização do experimento em seu polo.

​3) No setor industrial, a eficiência energética é crucial para reduzir custos operacionais. Considere que você é um engenheiro responsável por revisar o sistema de distribuição de energia de uma pequena fábrica. Parte desse trabalho envolve a avaliação de perdas energéticas devido à resistência dos cabos que alimentam as máquinas.

Suponha que um cabo de alimentação tenha uma resistência de 0,5 Ω e a corrente que o percorre seja de 50 A. Calcule a potência dissipada no cabo e discuta como essa perda de energia afeta a eficiência do sistema. Qual seria a recomendação para reduzir essas perdas, considerando a substituição dos cabos por outros de menor resistência?