Medidores trocados: um erro comum de fiação
1 · Prever
Se um voltímetro for acidentalmente ligado em série (onde o amperímetro deveria ir) e um amperímetro for ligado em paralelo (onde o voltímetro deveria ir), o que acontece com a corrente do resistor, independentemente da resistência que você escolher?
- A corrente é sempre zero – a enorme resistência do voltímetro em série bloqueia totalmente o circuito.
- O circuito ainda funciona normalmente, apenas com leituras menos precisas.
- A corrente torna-se perigosamente grande.
2 · Preparar
- Abra a predefinição de medidores trocados e pressione Redefinir. O voltímetro está (incorretamente) em série; o amperímetro está (incorretamente) em paralelo ao resistor.
- Habilite a leitura de corrente no resistor.
- Defina o valor de R1 para cada tentativa e registre a corrente do resistor.
3 · Coletar Dados
| Resistência R1 (Ω) | Corrente do resistor I (A) |
|---|---|
| 50.00 | |
| 100.00 | |
| 200.00 |
Plote a corrente I (eixo y) em relação a R1 (eixo x) para suas três tentativas. A linha é plana em zero?
4 · Analisar
- Um voltímetro ideal em série atua como um circuito aberto (essencialmente resistência infinita), de modo que nenhuma corrente pode fluir em qualquer lugar do circuito, independentemente do valor de R1.
- Explique por que o voltímetro em série - destinado a medir sem consumir corrente - bloqueia toda a corrente quando é o único caminho disponível e por que a tensão do resistor também indica zero como resultado.
5 · Aprofundar
- O amperímetro paralelo (0 Ω) na verdade causa um curto-circuito no resistor: a corrente flui preferencialmente através do amperímetro em vez de R1. Em um circuito real com um amperímetro não ideal (mas ainda de baixa resistência), esse erro pode consumir uma corrente perigosamente alta e danificar o medidor. Explique por que 'medir a corrente com um amperímetro em paralelo' é um perigo na fiação do mundo real, e não apenas uma curiosidade teórica.
- Se você construísse um circuito e encontrasse corrente zero em todos os lugares com uma bateria funcionando corretamente, o que a verificação do posicionamento do voltímetro lhe diria sobre um possível erro de fiação?
A física por trás deste experimento
Por que o posicionamento do medidor é importante
A resistência muito alta de um voltímetro funciona bem em paralelo (onde consome corrente insignificante), mas torna-se um circuito aberto eficaz se colocado em série. A resistência muito baixa de um amperímetro funciona bem em série, mas torna-se um curto-circuito eficaz se colocado em paralelo.