Laboratório 3 - Experimentos circuitos elétricos
Carlos Alberto dos Santos, Eliabe Maxsuel de Aquino, Geovani Ferreira Barbosa
Universidade Federal Rural do Semi-Árido
Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física
O laboratório virtual sobre circuitos elétricos é um dos mais completos do PhET, na medida em que podemos variar muitos parâmetros e investigar seus efeitos. Na tela inicial do simulador são apresentadas duas colunas, uma com os componentes de um circuito (à esquerda), e outra com os parâmetros (à direita). Na coluna dos componentes é possível selecioná-los com desenhos similares aos componentes reais, como esses mostrados acima, bem como com os símbolos geralmente usados nos esquemas de circuitos profissionais, como esses na figura ao lado.
É possível visualizar a corrente convencional ou a corrente real, de elétrons. As voltagens no circuito podem ser medidas com o voltímetro, e as correntes com o amperímetro. Lembre que para medir uma voltagem, ou diferença de potencial (ddp), o voltímetro tem que ser conectado em paralelo, enquanto para medir uma corrente, o amperímetro tem que ser conectado em série. Para alterar os valores da voltagem da bateria (força eletromotriz, fem) e das resistências, basta clicar no dispositivo que o sistema exibe uma escala de valores. Sempre usaremos a bateria sem resistência interna, e as resistências com resistividade mínima.
1. Arraste para a área de trabalho: uma bateria, uma resistência, o voltímetro e o amperímetro. Use quantos fios desejar e monte um circuito simples, como este abaixo. Sem usar a opção “valores” na barra de ferramentas, calcule os valores da força eletromotriz da bateria e da resistência.
2. Veja o circuito abaixo.
Sabendo que a fem é 9,00 V, calcule os valores das resistências R1 e R2. Depois que tiver sua resposta completamente escrita no caderno, monte o circuito e comprove seu cálculo. Marque as opções “ver corrente” – “elétrons” e depois “ver corrente” – “convencional”. Observe que uma sai do polo negativo, e a outra sai do polo positivo. Leia na biblioteca sobre isso.
3. Vamos agora trabalhar com um circuito de duas malhas, similar a esse aqui.
a. Feche o interruptor na saída da bateria e deixe aberto aquele que está entre R2 e R3. Use a lei de Ohm para mostrar que a corrente na saída da bateria é 0,90 A, e que a ddp através de R1 é 9,00 V. Como era de se esperar, a corrente que sai da bateria é igual àquela que entra. Não esqueça de colocar a resposta no seu caderno.
b. Feche os dois interruptores. Use os procedimentos apresentados no capítulo 4 da biblioteca e mostre que a corrente da bateria é 1,08 A; a corrente que passa através de R2 e R3 é 0,18 A; a ddp em R1 é 9,00 V, e em R3 é 5,40 V.
Confira aqui as nossas respostas. Clique aqui para abrir o simulador.