Coeficiente de atividade

Páginas: 5 (1038 palavras) Publicado: 20 de outubro de 2014





Física Experimental B

Relatório da prática 4: Transferência de potência






















Rafael Macedo















Experiência 4: Transferência de potência

1) Objetivos

A experiência tem como objetivo analisar as condições de transferência máxima de potência elétrica entre uma fonte e um resistor.

2) Resumo teórico

Écomum a transferência de energia de um ponto para outro. Em eletricidade, transfere-se energia de uma fonte para um resistor e trabalha-se normalmente com a potência transferida que é energia por unidade de tempo.
Quando se analisa um circuito, é comum desprezar as resistências parasitas, como por exemplo a resistência de fios do circuito, a resistência dos pontos de contato ou de solda e aresistência interna da fonte.
Todas essas resistências são tratadas como uma resistência interna r, que tem sérios efeitos sobre a transferência de potência da fonte para o resistor R.
Em um circuito, a corrente é dada por I = Vf / (R + r) 2. A potência dissipada em R (potência útil) é dada por Pu = Vf2 / (R + r)2. Se a resistência interna fosse nula e R tivesse valores muito pequenos, a potênciadissipada tenderia a infinito.
No entanto, devido a resistência r, a potência útil é nula para R = 0 e também para R = ∞. A potência útil tem valor máximo para determinado valor de R, que pode ser obtido derivando a potência em relação a R e igualando a zero, fornecendo o ponto R = r. a derivada segunda indicará que nesse ponto a potência é realmente máxima.
3) Materiais utilizados
Fonte dealimentação DC;
Amperímetro DM-341;
Voltímetro ET 2042C;
Resistor 100 ;
Potenciômetro.
4) Procedimento experimental
Inicialmente montou-se um circuito contendo uma resistência interna de 100 um amperímetro e um voltímetro. Em seguida ajustou-se a fonte de alimentação contínua em 5,0V.
Variou-se a resistência R girando a chave do resistor variável e mediu-se as correntes e tensões docircuito, que variaram de 0 a 4 V. para finalizar, calculou-se as potências úteis, potências totais e rendimentos do sistema e, através destes, traçou-se três gráficos superpostos.



5) Resultados
Tabela 1: valores de corrente, resistência, potência útil, potência total dissipada e rendimento de acordo com a variação da tensão.
VR (V)
ΔV (V)
I (mA)
ΔI (mA)
R (Ω)
ΔR (Ω)
PU (W)
ΔPU (W)
PT(W)
ΔPT (W)
n
0.01
0.00
48.00
0.36
0.21
0.0000
0.0005
0.0000
0.231
0.0000
0.00
0.62
0.00
42.01
0.32
14.76
0.0002
0.0260
0.0003
0.203
0.0000
0.13
0.78
0.00
40.56
0.30
19.23
0.0002
0.0316
0.0003
0.196
0.0001
0.16
0.99
0.00
38.56
0.29
25.67
0.0003
0.0382
0.0004
0.187
0.0001
0.20
1.20
0.01
36.44
0.27
32.93
0.0004
0.0437
0.0005
0.177
0.0001
0.251.40
0.01
34.91
0.26
40.10
0.0005
0.0489
0.0005
0.171
0.0001
0.29
1.60
0.01
32.74
0.25
48.87
0.0006
0.0524
0.0006
0.160
0.0002
0.33
1.81
0.01
30.75
0.23
58.86
0.0007
0.0557
0.0006
0.150
0.0002
0.37
2.01
0.01
28.73
0.22
69.96
0.0009
0.0577
0.0006
0.140
0.0003
0.41
2.21
0.01
26.74
0.20
82.65
0.0010
0.0591
0.0007
0.131
0.0003
0.45
2.40
0.0124.99
0.19
96.04
0.0012
0.0600
0.0007
0.122
0.0003
0.49
2.60
0.01
23.02
0.17
112.95
0.0014
0.0599
0.0007
0.113
0.0004
0.53
2.80
0.01
21.06
0.16
132.95
0.0017
0.0590
0.0007
0.103
0.0004
0.57
3.00
0.02
19.19
0.14
156.33
0.0020
0.0576
0.0007
0.094
0.0004
0.61
3.21
0.02
17.18
0.13
186.85
0.0023
0.0551
0.0007
0.085
0.0004
0.65
3.39
0.02
15.43
0.12219.70
0.0027
0.0523
0.0007
0.076
0.0005
0.69
3.59
0.02
13.51
0.10
265.73
0.0033
0.0485
0.0006
0.067
0.0005
0.73
3.80
0.02
11.46
0.09
331.59
0.0041
0.0435
0.0006
0.057
0.0005
0.77
4.00
0.02
9.56
0.07
418.41
0.0052
0.0382
0.0006
0.047
0.0005
0.81
Questões
1 – Para Pu máxima (0.06 W) temos resistência R de 96,04 Ω.
2 – dPu / dR = R x Vf2 / (R + r)2 = Vf2 /...
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