Uso do voltímetro

PEÇAS E MATERIAIS

• Multímetro, digital ou analógico
• Baterias variadas
• Um diodo emissor de luz (catálogo Radio Shack # 276-026 ou equivalente)
• Motor pequeno de "hobby", tipo de ímã permanente (catálogo Radio Shack # 273-223 ou equivalente)
• Dois fios de ligação com pontas de “garra jacaré” (catálogo Radio Shack nº 278-1156, 278-1157 ou equivalente)

Um multímetro é um instrumento elétrico capaz de medir tensão, corrente e resistência.

Digital os multímetros possuem displays numéricos, como relógios digitais, para indicar a quantidade de voltagem, corrente ou resistência.

Analógico multímetros indicam essas quantidades por meio de um ponteiro móvel sobre uma escala impressa.

Os multímetros analógicos tendem a ser menos caros do que os multímetros digitais e mais benéficos como ferramentas de aprendizagem para o estudante iniciante de eletricidade.

Eu recomendo fortemente comprar um multímetro analógico antes de comprar um multímetro digital, mas eventualmente ter ambos em seu kit de ferramentas para esses experimentos.



REFERÊNCIAS CRUZADAS

Lições em circuitos elétricos, Volume 1, capítulo 1:“Conceitos básicos de eletricidade”

Lessons In Electric Circuits, Volume 1, Chapter 8:"DC Metering Circuits"



OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM

• Como medir a tensão
• Características da tensão:existente entre dois pontos
• Seleção da faixa adequada do medidor

ILUSTRAÇÃO















INSTRUÇÕES

Em todos os experimentos deste livro, você usará algum tipo de equipamento de teste para medir aspectos da eletricidade que não pode ver, sentir, ouvir, provar ou cheirar diretamente.

Eletricidade - pelo menos em pequenas quantidades seguras - é insensível para nossos corpos humanos.

Seus “olhos” mais fundamentais no mundo da eletricidade e eletrônica serão um dispositivo chamado multímetro .

Os multímetros indicam a presença e medem a quantidade de propriedades elétricas, como voltagem, corrente e resistência.

Neste experimento, você se familiarizará com a medição de voltagem.

A tensão é a medida do “impulso” elétrico pronto para motivar as cargas a se moverem através de um condutor.

Em termos científicos, é a energia específica por unidade de carga, matematicamente definida como joules por coulomb.

É análogo a pressão em um sistema de fluido :a força que move o fluido através de um tubo e é medida na unidade do Volt (V).

Seu multímetro deve vir com algumas instruções básicas.

Leia-os bem! Se o seu multímetro for digital, ele exigirá uma pequena bateria para funcionar.

Se for analógico, não precisa de bateria para medir a tensão.

Alguns multímetros digitais têm escala automática . Um medidor de escala automática tem apenas algumas posições da chave seletora (dial).

Os medidores de alcance manual têm várias posições seletoras diferentes para cada grandeza básica:várias para tensão, várias para corrente e várias para resistência.

A escala automática é normalmente encontrada apenas nos medidores digitais mais caros, e é uma variação manual como uma transmissão automática está para uma transmissão manual em um carro.

Um medidor de escala automática “muda de marcha” automaticamente para encontrar a melhor faixa de medição para exibir a quantidade particular que está sendo medida.

Defina a chave seletora do multímetro para a posição "DC volt" de valor mais alto disponível.

Os multímetros de escala automática podem ter apenas uma única posição para tensão CC, caso em que você precisa definir a chave para essa posição.

Toque a ponta de prova vermelha no lado positivo (+) de uma bateria e a ponta de teste preta no lado negativo (-) da mesma bateria.

O medidor agora deve fornecer algum tipo de indicação.

Inverta as conexões da sonda de teste para a bateria se a indicação do medidor for negativa (em um medidor analógico, um valor negativo é indicado pelo ponteiro desviando para a esquerda em vez de para a direita).

Se o seu medidor for do tipo de faixa manual e a chave seletora tiver sido ajustada para uma posição de faixa alta, a indicação será pequena.

Mova a chave seletora para a próxima configuração de faixa de tensão DC inferior e reconecte à bateria.

A indicação deve ser mais forte agora, conforme indicado por uma maior deflexão do ponteiro do medidor analógico ( agulha ), ou mais dígitos ativos no visor do medidor digital.

Para obter melhores resultados, mova a chave seletora para a configuração de faixa mais baixa que não “ultrapasse” o medidor.

Diz-se que um medidor analógico acima da faixa está “marcado”, pois a agulha será forçada todo o caminho para o lado direito da escala, além do valor da escala de faixa total.

Um medidor digital com variação excessiva às vezes exibe as letras “OL” ou uma série de linhas tracejadas. Esta indicação é específica do fabricante.

O que acontece se você encostar apenas uma ponta de prova do medidor em uma das extremidades da bateria?

Como o medidor deve se conectar à bateria para fornecer uma indicação?

O que isso nos diz sobre o uso do voltímetro e a natureza da voltagem?

Existe tensão “em” um único ponto?

Certifique-se de medir mais de um tamanho de bateria e aprenda como selecionar a melhor faixa de tensão no multímetro para fornecer a indicação máxima sem excesso de variação.

Agora mude seu multímetro para a faixa de tensão DC mais baixa disponível e toque as pontas de prova do medidor nos terminais (fios) do diodo emissor de luz (LED).

Um LED é projetado para produzir luz quando alimentado por uma pequena quantidade de eletricidade, mas os LEDs também geram voltagem CC quando expostos à luz, algo como uma célula solar.

Aponte o LED em direção a uma fonte de luz brilhante com o multímetro conectado a ele e observe a indicação do medidor:









As baterias desenvolvem voltagem elétrica por meio de reações químicas. Quando uma bateria "morre", ela exauriu seu estoque original de "combustível" químico.

O LED, entretanto, não depende de um “combustível” interno para gerar tensão; em vez disso, converte energia óptica em energia elétrica.

Enquanto houver luz para iluminar o LED, ele produzirá voltagem.

Outra fonte de tensão por meio da conversão de energia é um gerador .

O pequeno motor elétrico especificado na lista “Peças e Materiais” funciona como um gerador elétrico se seu eixo for girado por uma força mecânica.

Conecte seu voltímetro (seu multímetro, configurado para a função "volt") aos terminais do motor, assim como você o conectou aos terminais do LED, e gire o eixo com os dedos.

O medidor deve indicar a tensão por meio da deflexão da agulha (analógica) ou leitura numérica (digital).

Se você achar difícil manter ambas as sondas de teste do medidor em conexão com os terminais do motor enquanto simultaneamente gira o eixo com os dedos, você pode usar a garra jacaré Fios “jumpers” como este:









Determinar a relação entre a tensão e a velocidade do eixo do gerador? Inverta a direção de rotação do gerador e observe a mudança na indicação do medidor.

Ao inverter a rotação do eixo, você altera a polaridade da tensão criada pelo gerador.

O voltímetro indica a polaridade por direção da direção da agulha (analógico) ou sinal de indicação numérica (digital).

Quando o cabo de teste vermelho é positivo (+) e o cabo de teste preto é negativo (-), o medidor registrará a tensão na direção normal.

Se a tensão aplicada for de polaridade reversa (negativo em vermelho e positivo em preto), o medidor indicará "para trás".



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• Uso básico de voltímetro