Eletricidade Instrumental - Roteiro de Aula Prática 1

Eletricidade Instrumental Disciplina Eletricidade Instrumental ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 1 Unidade 1 Conceitos Da Eletricidade Aula 4 Circuitos em paralelo de corrente contínua Software Acesso online Livre Infraestrutura Computador com acesso à internet Descrição do software Tinkercad é um aplicativo online gratuito intuitivo e fácil de usar para modelagem 3D e simulação de circuitos eletrônicos As ferramentas que estão disponíveis no Tinkercad podem ser utilizadas pelos professores alunos e qualquer pessoa que tenha vontade de aprender O Tinkercad é da Autodesk e é uma das ferramentas mais populares para criar projetos simples do zero e para modificar rapidamente projetos já existentes Através do Tinkercad não há necessidade de comprar componentes físicos sensores placas além de não existir nenhum tipo de destruição de quaisquer componentes físicos caso o circuito estiver incorreto Clique aqui e assista ao vídeo com o passo a passo de instalação e acesse o manual de instalação Atividade Prática Introdução Um multímetro é uma ferramenta de teste usada para medir dois ou mais valores elétricos como tensão volts corrente ampères e resistência ohms É uma ferramenta de diagnóstico padrão para técnicos nas indústrias elétricaseletrônicas Instrumentos analógicos geralmente são baseados em um microamperímetro cujo ponteiro se move sobre uma calibração de escala para todas as diferentes medições que podem ser feitas e os instrumentos digitais geralmente exibem dígitos mas podem exibir uma barra de comprimento proporcional à quantidade medida Os multímetros digitais substituíram os medidores analógicos baseados em agulha devido à sua capacidade de medir com maior precisão confiabilidade e maior impedância Saber usar um multimetro é muito importante para qualquer pessoa que pretende trabalhar com eletricidade Atividade proposta Medir através de um multímetro a queda de tensão nos resistores Objetivos Compreender o uso do Tinkercad para a simulação de circuitos Compreender o conteúdo da disciplina Eletricidade Instrumental aplicada a simulação de circuitos Aplicar os conhecimentos teóricos sobre resistências em série e em paralelo através da utilização do Tinkercad Procedimentos para a realização da atividade Para a realização dessa atividade prática você deve acessar o Tinkercad e precisará dos seguintes materiais 1 X Protoboard 1 X Resistor de 2kΩ 1 X Resistor de 3KΩ 1 X Resistor de 5KΩ 1 X Resistor de 20KΩ 1 X Fonte de energia 2 X Multímetro Você deve montar o circuito da figura 1 utilizando o protoboard Primeiramente monte o circuito formado por 4 resistores ligados em série e paralelo para isto click na opção resistor e a arraste para área de simulação repita este procedimento para a fonte e os dois multímetros Cada um dos multímetros devem ser utilizados para medir a queda de tensão nos resistores R1 e R4 Para alterar os valores das resistências e a fonte click em cada componente observe as opções e as utilize A tensão da fonte de energia deve ser ajustada até atingir 20mA Após a montagem realize a simulação Figura 1 Circuito para a simulação Fonte Elaborado pela autora Checklist Acessar o ambiente de simulação tinkercad Montar o circuito Adicionar a fonte de corrente e os multímetros Realizar a simulação Estudante você deverá entregar Um documento com a extensão doc constando o print do circuito montado no Tinkercad Um vídeo com a extensão MP4 mostrando o funcionamento do circuito no Tinkercad ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 2 Unidade 2 Leis E Teoremas Aula 8 Tensões dos nós Software Acesso online Livre Infraestrutura Computador com acesso à internet Descrição do software Tinkercad é um aplicativo online gratuito intuitivo e fácil de usar para modelagem 3D e simulação de circuitos eletrônicos As ferramentas que estão disponíveis no Tinkercad podem ser utilizadas pelos professores alunos e qualquer pessoa que tenha vontade de aprender O Tinkercad é da Autodesk e é uma das ferramentas mais populares para criar projetos simples do zero e para modificar rapidamente projetos já existentes Através do Tinkercad não há necessidade de comprar componentes físicos sensores placas além de não existir nenhum tipo de destruição de quaisquer componentes físicos caso o circuito estiver incorreto Clique aqui e assista ao vídeo com o passo a passo de instalação e acesse o manual de instalação Atividade Prática Introdução O mundo moderno depende da tecnologia que foi construída graças à engenharia e circuitos elétricos A análise de circuitos é um dos aspectos mais importantes para entender como essas tecnologias funcionam O processo de análise de circuito envolve o estudo de várias grandezas elétricas nos diferentes componentes Para realizar a análise de um circuito elétrico podese utilizar o método da tensão dos nós que é baseado na lei de Kirchhoff para corrente LKC conhecida como lei dos nós Atividade proposta Medir as tensões nodais Objetivos Compreender o uso do Tinkercad para a simulação de circuitos Compreender o conteúdo da disciplina Eletricidade Instrumental aplicada a simulação de circuitos Aplicar os conhecimentos teóricos para medir as tensões nodais marcados no circuito através da utilização do Tinkercad Procedimentos para a realização da atividade Para a realização dessa atividade prática você deve acessar o Tinkercad e precisará dos seguintes materiais 1 X Protoboard 1 X Resistor de 10Ω 1 X Resistor de 20Ω 1 X Resistor de 30Ω 1 X Resistor de 40Ω 2 X Fonte de energia 3 X Multímetro Você deve montar o circuito da figura 1 utilizando o protoboard Primeiramente monte o circuito formado por 4 resistores ligados em série e paralelo para isto click na opção resistor e a arraste para área de simulação repita este procedimento para a fonte de tensão corrente e os três multímetros Cada um dos multímetros devem ser utilizados para medir a queda de tensão nos nós A B e C Para alterar os valores das resistências e a fonte click em cada componente observe as opções e as utilize A tensão da fonte de corrente deve ser ajustada até atingir 3A Após a montagem realize a simulação Checklist Acessar o ambiente de simulação tinkercad Montar o circuito Adicionar a fonte de corrente a fonte de tensão e os multímetros Realizar a simulação Estudante você deverá entregar Um documento com a extensão doc constando o print do circuito montado no Tinkercad Um vídeo com a extensão MP4 mostrando o funcionamento do circuito no Tinkercad Referências ALEXANDER Charles K SADIKU Matthew N O Fundamentos de circuitos elétricos com aplicações ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 3 Unidade 2 Leis E Teoremas Aula 7 As correntes de malha Software Acesso online Livre Infraestrutura Computador com acesso à internet Descrição do software Tinkercad é um aplicativo online gratuito intuitivo e fácil de usar para modelagem 3D e simulação de circuitos eletrônicos As ferramentas que estão disponíveis no Tinkercad podem ser utilizadas pelos professores alunos e qualquer pessoa que tenha vontade de aprender O Tinkercad é da Autodesk e é uma das ferramentas mais populares para criar projetos simples do zero e para modificar rapidamente projetos já existentes Através do Tinkercad não há necessidade de comprar componentes físicos sensores placas além de não existir nenhum tipo de destruição de quaisquer componentes físicos caso o circuito estiver incorreto Clique aqui e assista ao vídeo com o passo a passo de instalação e acesse o manual de instalação Atividade Prática Introdução A análise de malha é o método no qual a corrente que flui através de um circuito planar é calculada Um circuito planar é definido como os circuitos que são desenhados na superfície plana na qual não há fios se cruzando A análise de malha também pode ser conhecida como método de corrente de malha Uma ramo é definido como o caminho que conecta dois nós de forma que contenha um elemento de circuito Se o ramo pertencer a apenas uma malha então a corrente do ramo e a corrente da malha serão iguais entre si Atividade proposta Determinar as correntes de malha do circuito através do simulador Tinkercad Objetivos Compreender o uso do Tinkercad para a simulação de circuitos Compreender o conteúdo da disciplina Eletricidade Instrumental aplicada a simulação de circuitos Aplicar os conhecimentos teóricos para medir as correntes de malhas i1 e i2 marcados no circuito através da utilização do Tinkercad Procedimentos para a realização da atividade Para a realização dessa atividade prática você deve acessar o Tinkercad e precisará dos seguintes materiais 1 X Protoboard 1 X Resistor de 3Ω 1 X Resistor de 4Ω 1 X Resistor de 6Ω 1 X Fonte de tensão Fonte de energia 1 X Fonte de corrente Fonte de energia 2 X Multímetro Você deve montar o circuito da figura utilizando o protoboard Primeiramente monte o circuito formado por 3 resistores ligados em série e paralelo para isto click na opção resistor e a arraste para área de simulação repita este procedimento para a fonte de tensão corrente e os dois multímetros Cada um dos multímetros devem ser utilizados para medir a corrente nas duas malhas do circuito Para alterar os valores das resistências e a fonte click em cada componente observe as opções e as utilize A tensão da fonte de corrente deve ser ajustada até atingir 5A Após a montagem realize a simulação Fonte Elaborado pela autora Checklist Acessar o ambiente de simulação tinkercad Montar o circuito Adicionar a fonte de corrente a fonte de tensão e os multímetros Realizar a simulação Estudante você deverá entregar Um documento com a extensão doc constando o print do circuito montado no Tinkercad Um vídeo com a extensão MP4 mostrando o funcionamento do circuito no Tinkercad ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 4 Unidade 3 Princípios De CA Aula 9 Circuitos Monofásicos RLC série e paralelo Software Acesso online Livre Infraestrutura Computador com acesso à internet Descrição do software Tinkercad é um aplicativo online gratuito intuitivo e fácil de usar para modelagem 3D e simulação de circuitos eletrônicos As ferramentas que estão disponíveis no Tinkercad podem ser utilizadas pelos professores alunos e qualquer pessoa que tenha vontade de aprender O Tinkercad é da Autodesk e é uma das ferramentas mais populares para criar projetos simples do zero e para modificar rapidamente projetos já existentes Através do Tinkercad não há necessidade de comprar componentes físicos sensores placas além de não existir nenhum tipo de destruição de quaisquer componentes físicos caso o circuito estiver incorreto Clique aqui e assista ao vídeo com o passo a passo de instalação e acesse o manual de instalação Atividade Prática Introdução Os circuitos elétricos é um conjunto de elementos elétricos como os resistores capacitores indutores entre outros que estão interligados através de uma placa Um circuito pode ser encontrado nos mais variados lugares como no computador na televisão etc Entre os vários tipos de circuitos está o circuito RLC que é constituído de um resistor um indutor e um capacitor que podem ser interligados em série ou em paralelo O resistor é o componente mais comum dos circuitos elétricos e a sua função é limitar o fluxo de corrente que passa pelo circuito O indutor é um elemento que pode armazenar energia de natureza magnética e o capacitor pode cumprir diversas funções num circuito elétrico mas a sua função principal é a de armazenar cargas elétricas Atividade proposta Determinar as formas de onda da tensão em um circuito RLC com fonte senoidal Objetivos Compreender o uso do Tinkercad para a simulação de circuitos Compreender o conteúdo da disciplina Eletricidade Instrumental aplicada a simulação de circuitos Aplicar os conhecimentos teóricos para determinar a forma de onda da tensão no resistor no indutor e no capacitor através de um osciloscópio utilizando o Tinkercad Procedimentos para a realização da atividade Para a realização dessa atividade prática você deve acessar o Tinkercad e precisará dos seguintes materiais 1 X Protoboard 1 X Resistor de 5KΩ 1 X Indutor de 3H 1 X Capacitor de 100mF 1 X Gerador de função 3 X Osciloscópios Você deve montar o circuito da figura utilizando o protoboard Primeiramente monte o circuito formado pelos três componentes ligados em série para isto click na opção resistor e a arraste para área de simulação repita este procedimento para o indutor e o capacitor Click na opção de gerador de função e preencha os campos do seguinte modo frequência 50Hz amplitude 10V deslocamento CC zero e função seno Click nos osciloscópios e insira tempo por divisão 2ms em cada um deles que devem medir a tensão no resistor capacitor e indutor Para alterar os valores dos componentes e equipamentos click em cada componente observe as opções e as utilize Após a montagem realize a simulação Fonte elaborado pela autora Checklist Acessar o ambiente de simulação tinkercad Montar o circuito Adicionar o gerador de função e os três osciloscópios Realizar a simulação Estudante você deverá entregar Um documento com a extensão doc constando o print do circuito montado no Tinkercad Um vídeo com a extensão MP4 mostrando o funcionamento do circuito no Tinkercad ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 5 Unidade 4 Geradores Motores E Transformadores Aula 13 Triângulo de Potências Software Acesso online Livre Infraestrutura Computador com acesso à internet Descrição do software Commented PDCS1 Descreva as características técnicas do software mostrando sua função na realização da atividade Por exemplo ALGETEC Laboratórios Virtuais é um simulador de laboratórios virtuais que simula o ambiente real e proporciona ao aluno a execução de experimentos sem sair de casa Replica a aula prática com alto grau de fidelidade ao laboratório físico tradicional Tinkercad é um aplicativo online gratuito intuitivo e fácil de usar para modelagem 3D e simulação de circuitos eletrônicos As ferramentas que estão disponíveis no Tinkercad podem ser utilizadas pelos professores alunos e qualquer pessoa que tenha vontade de aprender O Tinkercad é da Autodesk e é uma das ferramentas mais populares para criar projetos simples do zero e para modificar rapidamente projetos já existentes Através do Tinkercad não há necessidade de comprar componentes físicos sensores placas além de não existir nenhum tipo de destruição de quaisquer componentes físicos caso o circuito estiver incorreto Clique aqui e assista ao vídeo com o passo a passo de instalação e acesse o manual de instalação Atividade Prática Introdução Além da tensão e da corrente existe outro parâmetro importante relacionado aos circuitos elétricos a potência Em circuitos elétricos a potência é uma função da tensão e da corrente e é dada por P V i sendo que a unidade de medida é o watt W De acordo com a natureza da carga de conexão no circuito elétrico temos três tipos de potências Potência ativa Potência reativa Potência aparente A potência ativa também é chamada de potência real é identificada pela letra P e é medida em Watts W A potência que flui continuamente da fonte para a carga e da carga para as fontes no circuito é chamada de potência reativa é a potência que não realiza qualquer trabalho de forma efetiva ou seja diretamente e representa a parte da potência que é aplicada para as cargas capacitivas e indutivas É identificado pela letra maiúscula Q e é expressa em Volt Ampère Reativo VAR A potência aparente é a combinação da potência ativa e da potência reativa Q e é dada pelo produto de tensão e Corrente sem ângulo de fase É identificado pela letra maiúscula S e expresso em Volt Ampère VA ou KiloVoltAmp kVA Atividade proposta Calcular o valor da potência ativa de forma indireta em cada um dos resistores e a potência do total do circuito através da corrente total do circuito e da tensão aplicada em cada um dos resistores Objetivos Compreender o uso do Tinkercad para a simulação de circuitos Compreender o conteúdo da disciplina Eletricidade Instrumental aplicada a simulação de circuitos Aplicar os conhecimentos teóricos para determinar a potência em cima de cada resistor e a potência total do circuito de forma indireta através dos multímetros utilizando o Tinkercad Procedimentos para a realização da atividade Para a realização dessa atividade prática você deve acessar o Tinkercad e precisará dos seguintes materiais 1 X Protoboard 1 X Resistor de 10Ω 1 X Resistor de 50Ω 1 X Resistor de 100Ω 4 X Multímetro 1 X Fonte de tensão Fonte de energia Você deve montar o circuito da figura utilizando o protoboard Primeiramente monte o circuito formado pelos três resistores ligados em série para isto click na opção resistor e a arraste para área de simulação repita este procedimento para a fonte de tensão e os 4 multímetros Cada um dos multímetros devem ser utilizados para medir a corrente total do circuito e as tensões em cima de cada resistor Para alterar os valores das resistências e da fonte click em cada componente observe as opções e as utilize Após a montagem realize a simulação Fonte elaborado pela autora Checklist Acessar o ambiente de simulação tinkercad Montar o circuito Adicionar a fonte e os quatro multímetros Realizar a simulação Calcular o valor da potência em cada resistor e a total através da equação P V i sendo que V e i são respectivamente a tensão e a corrente medidas através dos multímetros Estudante você deverá entregar Um documento com a extensão doc constando o print do circuito montado no Tinkercad Um vídeo com a extensão MP4 mostrando o funcionamento do circuito no Tinkercad UNIVERSIDADE xxxxxx BACHARELADO EM xxxxxxxx PORTIFÓLIO DE ELETRICIDADE INSTRUMENTAL ALUNO EDSON CIDADE JUNHO DE 2024 2 INTRODUÇÃO Este trabalho acadêmico tem como objetivo apresentar os resultados obtidos em cinco atividades práticas cada uma focada em diferentes aspectos de circuitos elétricos utilizando o Tinkercad como ferramenta principal para a simulação e análise O Tinkercad um aplicativo online gratuito e intuitivo desenvolvido pela Autodesk é amplamente utilizado para simulações de circuitos eletrônicos permitindo a criação e modificação de projetos sem a necessidade de componentes físicos ATIVIDADE PRÁTICA 1 Nesta atividade apresentarei os resultados obtidos na prática de montagem e simulação de um circuito em paralelo de corrente contínua realizada com o auxílio do Tinkercad Durante a prática foi montado o circuito da figura 1 com resistores em série e paralelo e foi realizado as medições de queda de tensão utilizando multímetros digitais Figura 1 Fonte Elaborado pela autora do roteiro Ademais abaixo segue o print da execução do circuito e dos multímetros medindo R1 e R4 3 Simulação 1 Fonte autor ATIVIDADE PRÁTICA 2 Nesta atividade apresentarei os resultados obtidos na prática de montagem e simulação de um circuito com o intuito de medir a tensão nos nós que foi realizado com o auxílio do Tinkercad Durante a prática foi montado o circuito da figura 2 com resistores em série e paralelo e foi realizado as medições de queda de tensão nos nós ABC utilizando multímetros digitais Figura 2 Fonte Elaborado pela autora do roteiro 4 Em seguida está o print da execução do circuito e dos multímetros medindo NÓS A B e C Simulação 2 Fonte autor ATIVIDADE PRÁTICA 3 Nesta atividade apresentarei os resultados obtidos na prática de montagem e simulação de um circuito com o intuito de medir as correntes de malha realizada com o auxílio do Tinkercad Durante a prática foi montado o circuito da figura 3 com resistores em série e paralelo e foram realizadas medições das correntes de malha i1 e i2 utilizando multímetros digitais Figura 3 Fonte Elaborado pela autora do roteiro Por fim segue retrato da execução do circuito no Tinkercad 5 Simulação 3 Fonte autor ATIVIDADE PRÁTICA 4 Nesta atividade será apresentado os resultados obtidos na prática de montagem e simulação de um circuito RLC com o intuito de determinar as formas de onda da tensão nos componentes do circuito realizada com o auxílio do Tinkercad Durante a prática foi montado o circuito conforme a figura 4 utilizando resistores indutores e capacitores em série e foram realizadas medições das formas de onda da tensão utilizando osciloscópios digitais Figura 4 Fonte Elaborado pela autora do roteiro Abaixo está retratado o momento da simulação do circuito proposto vejamos 6 Simulação 4 Fonte autor ATIVIDADE PRÁTICA 5 Nesta atividade apresentarei os resultados obtidos na prática de montagem e simulação de um circuito com o intuito de calcular a potência ativa de forma indireta em cada resistor bem como a potência total do circuito realizada com o auxílio do Tinkercad Durante a prática foi montado o circuito conforme a figura 5 utilizando resistores em série e foram realizadas medições de corrente e tensão utilizando multímetros digitais Figura 5 Fonte Elaborado pela autora do roteiro A seguir está a montagem no tinkercad do circuito proposto 7 Simulação 5 Fonte autor Abaixo segue o cálculo da potência de R1 R2 R3 e a potência total do circuito Cálculos de Potência Fonte autor 1 REFERÊNCIAS AUTODESK Tinkercad Disponível em httpswwwtinkercadcom Acesso em 18 de jun de 2024