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Módulo 1: multisim 7 Introdução Análises em CC
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Cristiana Morais Carrilho
1 Módulo 1: multisim 7 Introdução Análises em CC Esta é a primeira parte do trabalho sobre o MultiSIM 7 e é dirigida para o estudo de circuitos em corrente contínua, desta forma os instrumentos e componentes aqui descritos são básicos nos estudo e simulação de circuitos em CC. A licença usada para fazer este trabalho tem o texto em inglês, desta forma toda vez que for feito referência em inglês o mesmo será colocado em itálico e entre parênteses e antes o termo equivalente em português. Devemos reiterar mais uma vez que você deve ter conhecimentos mínimos de eletricidade para que possa compreender este trabalho. Atenção!! Clicar com o botão do mouse significa clicar com o botão esquerdo, quando for necessário usar o botão direito será escrito clicar com o botão direito do mouse. Iniciando A Tela de Entrada A inicialização do programa deve ser feita clicando no ícone do mesmo ou indo em: Iniciar >>> Programas >>> MultiSIM 7. Em seguida será exibida a seguinte tela: Figura01: Tela inicial do MultiSIM 7 Construindo um Circuito Para construir um circuito, de preferência você já deve ter o rascunho desse circuito. Comecemos com um circuito resistivo série como o da figura02. Exemplo01: Circuito série em CC MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 1
2 Seja um circuito série constituído por duas resistências em série, uma de 3KΩ (R1) e outra de 2KΩ (R2), alimentado por uma bateria de 15V (V1). Inicialmente vamos calcular as tensões nas resistências e a corrente no circuito. De acordo com a teoria, a resistência equivalente será igual a 5KΩ e portanto a corrente no circuito será igual a 15V/5KΩ=3mA e portanto a tensão em cada resistência será igual a: U1=3mAx3K=9V U2=3mA.2K=6V A seguir na figura02 o circuito com os instrumentos (amperímetro e voltímetros). Observe que estamos usando multímetros, o qual explicaremos mais adiante. Figura02: Circuito exemplo1 Configurando Área de Trabalho Para configurar a área de trabalho, por exemplo mostrar ou não alguns elementos tais como Mostrar Grade (Show Grid), colocar Limites da Página (Show Page Bounds), Mostrar Bordas (Show Border), e outros itens, deveremos ir no menu principal em Ver (View) aparecerá uma lista onde podemos escolher mostrar: Barra de Ferramentas (Toolbars), Grade (grid), Aumentar Zoom (Zoom In) e outros. Experimente. Clicar com o botão direito do mouse na área de trabalho também é uma alternativa que permite efetuar modificações na átrea de trabalho e no circuito, tais como: Colocar Componentes (Place Component), Mostrar Número dos Nós (Show Node Names), Colocar Texto (Place Text), Mostrar Grade (Show Grid), Mostrar Bordas (Show Border) e outros. Experimente. MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 2
3 Por exemplo, para mudar a cor do fundo e dos componentes, clique com o botão direito na área de trabalho, selecione Cor (Color) se abrirá a caixa de seleção da figura3. Nesta caixa você poderá escolher a Cor do Fundo (background), Fio (wire) e de cor de Componentes (component). Experimente. Obs: Algumas dessas ações tem teclas de atalho, como por exemplo Aumentar Zoom (Zoom In) é F8, Colocar Texto (Place Text) é Ctrl+T e assim por diante. Você é quem deve escolher qual a melhor forma de trabalhar. Figura03: Escolhendo cores de fundo fio e componentes. A janela Cor (Color) pode ser acessada também indo em Opções (Options) >> Preferências (Preferences) >> Circuito (Circuit). Para deixar as suas modificações como Padrão (Default) basta clicar em Colocar como Padrão (Set as Default). Experimente. Escrevendo na Tela Caso deseje escrever um texto na área de trabalho vá em Colocar (Place)>>>Colocar Texto (Place Text), ou clicando na área de trabalho com o botão direito.experimente. Mudando a Fonte do Texto e das Propriedades do Componente Clique com o botão direito na área de trabalho em Fonte (Font) aparecerá uma caixa de diálogo onde você poderá mudar o tamanho e o estilo da fonte de texto, identidade de componentes, rótulo e outros. Experimente. MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 3
4 Figura04: Escolhendo a fonte da ID, valor,rótulo,atributos, nome dos pinos, número dos nós e do texto Atenção!! A modificação será executada somente para os itens selecionados. Inserindo um Componente Vamos inserir uma fonte CC. Caso a caixa de componentes não esteja visível vá em Ver (View)>>> Barra de Ferramentas (ToolBars) >>> Barra de Componentes (Component Toolbars) Figura05: Tornando ou não visível a barra de componentes A figura06 mostra as caixas de componentes do MultiSIM 7. MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 4
5 Figura06: Caixas de componentes Abra a caixa de componentes Fonte (Source), aparecerá a janela Selecione um Componente (Select a Component), figura07 na qual você deverá escolher: Em Base de Dados (Data Base) selecione Multisim Master. Em Grupo (Group) selecione Fontes (Sources). Em Familia (Family) selecione Fonte de Potência (Power Source). E em Componente (Component) selecione Fonte de CC (DC Power). Observe que à direita aparecerá o simbolo do componente escolhido e logo abaixo a sua função, o footprint (que é usado quando a placa de circuito impresso será feita e aparece só para componentes não virtuais) e o fabricante caso não seja virtual. (a) (b) Figura07: (a) Caixa de componentes Fontes (Sources) Fechada (b) Janela de seleção de componentes MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 5
6 Feita a seleção clique em OK, em seguida clique na área de trabalho (observe que o ponteiro tem a imagem da fonte), será inserida uma fonte CC. A forma de inserir qualquer componente será sempre a mesma. Configurando a Forma de Retirar Componentes das Caixas Neste ponto devemos mostrar as diversas opções de retirar componentes das caixas. Indo em Opções (Options) >>> Preferências (Preferences), se abrirá uma tela com diversas guias (abas), figura08. Fonte (Font): É igual à da figura04, permitindo escolher o tipo e tamanho do fonte. Circuito (Circuit): nesta aba poderemos fazer ajustes de mostrar ou não alguns elementos da área de trabalho e cores. É semelhante à figura03. Espaço de Trabalho (Workspace): Nesta aba escolhemos o tipo de formato do papel de impressão e ajustes de dimensões da folha e nível do zoom da tela. Conectar (Wiring): Formas de conectar os dois componentes. Componentes (Component Bin): Ajuste de simbologia, funcionalidade das caixas de componentes e modo de colocar os componentes. Miscelânea (Miscellaneous): ajuste do tempo de auto salvar. PCB: Nesta aba são feitos ajustes quando exportamos dados para a confecção do layout como por exemplo o número de camadas de cobre. Verificaçãos de Regras Eletricas (ERC): Cria uma lista de erros detalhando o tipo de erro (por exemplo pino de saida conectado ao pino de alimentação, ID duplicadas, etc).. MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 6
7 Figura08: Caixa de diálogo Preferências (Preferences) com a guia Caixa de Componentes (Components Bins) selecionada Comentemos com mais detalhes a aba Componentes, figura08.nesta aba pode-se selecionar a norma de simbologia usada (ANSI ou DIN) (sugiro manter o default, ANSI). Em Modo de Colocar Componentes (Place Component Mode) podemos ter as opções: Colocar um componente (Place single component): Neste caso será inserido um componente por vez na área de trabalho. Experimente Colocar continuamente componentes com multiseção somente (Continous Placement Multi-section part only- ESC to quit): Todas as partes de um componente são colocadas sequencialmente. Por exemplo os CI s que contém mais de uma porta. A cada clique na área de trabalho será colocada uma das secções do CI. Para sair teclar em ESC do teclado. Experimente Colocar continuamente componente (Continous placement-esc to quit): Os componentes são colocados continuamente. Para sair clicar em ESC. Experimente Coloquemos portanto uma bateria na área de trabalho (observe que o valor padrão é 12V). Para mudar o valor, dê duplo clique no ícone da bateria, se abrirá a caixa de diálogo da figura09. MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 7
8 Figura09: Caixa de diálogo Fonte DC (DC Power) Após ter especificado o novo valor da bateria dê OK. Caso deseje girar o componente clique com o botão direito em cima dele, se abrirá a caixa de diálogo da figura10. Experimente. Figura10: Caixa de diálogo para recortar, copiar e girar o componente Flip horizontal: gira o componente ao redor do eixo vertical Flip vertical: gira o componente ao redor do eixo horizontal 90 Clockwise: Gira o componente no sentido horário 90 CounterCW: Gira o componente no sentido anti- horário Observe na janela da figura10 a possibilidade de mudar a cor do componente bem como o fonte. MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 8
9 Inserindo os Resistores Insira os dois resistores, mudando os seus valores para os especificados na figura02. A seguir a caixa de componentes Básicos (Basic) que contém resistores e outros componentes. Observar que existem dois tipos de resistor: o virtual e o com valor fixo padrão. A diferença entre os dois é que o primeiro pode ter qualquer valor enquanto o segundo só valores padronizados. Sugiro trabalhar com o virtual. O mesmo conceito vale para alguns componentes. Figura11: Selecionando um resistor virtual Obs: É importante lembrar que, caso o projeto tenha como objetivo construir a placa de circuito impresso (PCB) usando algum software, como por exemplo o Utiboard, é necessário usar componentes padronizados pois os mesmos veem com a especificação do encapsulamento (footprint). Para mudar e rotacionar o resistor o processo é semelhante ao visto para bateria. Experimente. A seguir a caixa de diálogo Resistor. MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 9
10 Figura12: Caixa de diálogo resistor Adicione um terra (ground) ao circuito (sem ele não é possível a simulação). O terra se encontra na mesma caixa de componentes que a fonte. O posicionamento dos componentes antes de ligar os componentes está indicado na figura a seguir. R1 3kOhm V1 15 V R2 2kOhm Figura13: Componentes antes de serem conectados Conectando os Componentes No MultiSIM 7 existem dois modos de conectar os terminais de componentes, manual e automático. No modo automático o programa escolhe o melhor caminho para ligar os dois terminais. Para escolher entre manual e automático vá em: Opções (Options)>>>Preferências (Preferences)>>>Conectar (Wiring). MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 10
11 Figura14: Caixa de diálogo Preferências (Preferences) com a aba Conectar (wiring) selecionada Para conectar os terminais de dois componentes, posicione o ponteiro em um dos terminais o mesmo se transformará em uma cruz, figura15. Experimente Figura15: Ponteiro posicionado no terminal da bateria Clique no primeiro terminal e em seguida clique no outro terminal a conexão será feita. Figura16: Posicionando o ponteiro no terminal do outro componente MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 11
12 Atenção!! Para mudar a direção do fio de conexão redirecione o cursor na direçào desejada. Não esqueça do terra no circuito, sem ele não pode ser feita a simulação!!. Rótulo, ID e Atributos de um Componente Além do valor, outros atributos podem ser dados a um componente tais como: Rótulo (label), ID (identificação para o programa SPICE. Na caixa de diálogo Resistor Virtual selecione a aba Rótulo (label), figura17. Nesta aba além do Rótulo (label) e ID (Identificação) algumas propriedades ou características do componente podem ser especificadas por você (o beta de um transistor por exemplo). Figura17: Caixa de diálogo Resistor Virtual com a aba Label selecionada A aba Mostrar (Display) permite que as informações relativas ao rótulo, ID e atributos sejam mostradas ou não. Figura18: Circuito com ID, valor e rótulo do componente visualizados MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 12
13 Desconectando um Fio Para desconectar dois componentes, é suficiente apagar o fio que os liga. Para isso clique com o botão direito em cima do fio aparecerá uma caixa de diálogo, figura18, clique em Apagar (delete), ou simplesmente selecione o fio (clique com botão esquerdo) e em seguida clique Delete no teclado. Experimente Figura19: Apagando um fio (conexão) Apagando um Componente Para apagar um componente basta selecionar o componente (clicando nele ou arrastando o mouse sobre ele), em seguida clicar em Delete no teclado, ou clicando com o botão direito clicar em cortar (cut), figura20. Experimente. Figura20: Apagando uma conexão MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 13
14 Colorindo um Fio Dar cores diferentes para fios ligados em determinados pontos do circuito facilita a visualização das funções de cada parte do circuito, principalmente em circuitos digitais. Para colorir um fio basta clicar com o botão direito sobre o fio que aparecerá a mesma caixa de diálogo da figura19. Selecione Cor (color) que aparecerá a caixa de diálogo da figura21. Selecione a cor desejada, dê OK. Experimente Figura21: Escolhendo uma cor para o fio Também é possível colorir um componente. Clicando com o botão direito em cima do símbolo do componente se abrirá a caixa de diálogo da figura20 selecione Cor (color). Aparecerá uma caixa igual à da figura21. Selecione a cor desejada, dê OK Experimente Os Nós do Circuito Chamamos de nó ao ponto de conexão de dois ou mais componentes. Os nós são importantes do ponto de vista do programa pois é a partir deles que é feita a descrição de um circuito. A descrição de um circuito pode ser feita através do esquemático ou através de um texto chamado de netlist. O netlist consiste em dizer que componente está conectado entre dois nós. Além disso existem algumas analises onde é necessário especificar o nó. Os nós de um circuito são numerados a partir de 1 (nó zero por convenção é a referência terra). Para visualizar os nós de um circuito clique com o botão MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 14
15 direito na área de trabalho, selecione Mostrar (Show) em seguida selecione o que deseja mostrar (rótulos,referencia ID, número do nó, etc). Experimente. (a) (b) Figura22: Mostrando os nós do circuito Observe na figura22 que todas as outras opções foram desabilitadas. Experimente todas as opções possíveis e veja o resultado. Experimente Inserindo Instrumentos de Medida A simulação de um circuito consiste em medir correntes, tensões, potências, ver formas de onda e outras propriedades de um circuito. No caso do nosso exemplo deveremos medir a corrente e as tensões nos resistores, para isso devemos inserir instrumentos adequados. Os principais instrumentos usados em CC são: O voltímetro, amperímetro e wattímetro Para medir corrente inserimos um amperímetro em série com o circuito. Para medir as tensões deveremos inserir um voltímetro. Os voltímetros e amperímetros se encontram na caixa de componentes Indicadores (Indicators). Clicando em Indicadores se abrirá a janela de seleção de componentes da figura23. (a) Figura23: ( a ) Caixa de componentes Indicadores fechada ( b ) aberta (b) MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 15
16 Na figura23 em Familia (Family) selecionamos Voltimetro (Voltmeter) e em componente selecionamos o voltímetro horizontal. Dê OK. Clicando no voltímetro (ou amperímetro) no será mostrada uma caixa de diálogo que pede para escolher o instrumento na vertical ou horizontal e com uma determinada polaridade. É claro que você pode girar o componente caso deseje. Experimente U V DC 1MOhm V U2 DC 1MOhm Figura24: Voltímetro horizontal e vertical O voltímetro deverá ser ligado em paralelo com a resistência ou os pontos de medida. Você pode configurar as resistências internas e o tipo de aplicação CC ou CA, para isso basta dar duplo clique que aparecerá a caixa de diálogo da figura25. Escolha o tipo de aplicação (Dc ou AC) e coloque o valor da resistência interna. Dê OK. Figura25: Configurando a resistência interna e o tipo de aplicação do voltímetro (DC ou AC) A inserção de um amperímetro é feita de forma semelhante à do voltímetro. O amperímetro pode ser colocado diretamente sobre o fio. A ligação será feita automaticamente. Experimente. Ajuste a resistência interna do amperímetro em 1mOhms (0,001 Ohms) para dar maior precisão. MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 16
17 Após ter configurado os instrumentos o passo seguinte é a simulação. Para iniciar a simulação clique no botão de iniciar simulação (ver figura01). A figura26 mostra o resultado da simulação. Experimente Para iniciar a simulação vá em Simular (Simulate)>>> Run Figura26: Resultado da simulação do circuito da figura02 O Multímetro Como alternativa para os instrumentos usados poderíamos ter usado o multímetro (instrumento com múltipla funções) da barra de instrumentos. É o primeiro instrumento da barra de instrumentos e cujo ícone é Atenção!! Para saber o nome do instrumento, deixe o ponteiro do mouse momentaneamente em cima do instrumento que aparecerá o seu nome. Experimente. A sua função default é como voltímetro. Para usar como amperímetro, ohmímetro ou decibelímetro devemos fazer a seleção de função como na figura27. MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 17
18 Figura27: Multímetro configurado como voltímetro, (a) ícone na área de trabalho (b) visão frontal e (c) ajustes possíveis A seguir o mesmo circuito da figura02 após a simulação usando os instrumentos do Multímetro. Atenção!! Após ser efetuada a simulação, para ver os resultados das medidas você precisa dar duplo clique no ícone do multímetro. Figura28: Resultado da simulação do circuito da figura02 usando o Multímetro MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 18
19 O Ohmímetro do Multímetro Um ohmímetro é usado para medir resistência. Para usar o multímetro como ohmímetro deveremos ligá-lo como na figura29 a seguir, desligando toda e qualquer fonte de alimentação e aterrando um dos terminais. Em seguida é só iniciar a simulação. Experimente Figura29: Multímetro usado como ohmímetro O Decibelímetro do Multímetro Antes de mostrar como usar o multímetro como decibelímetro rapidamente relembremos o conceito de decibel (db). Dado um circuito no qual de define claramente entrada e saída o ganho em db do circuito é definido como sendo: V Ganho(dB) = 20.log( V S e ) Figura30: Quadripolo genérico Caso Vs >Ve dizemos que houve um ganho, neste caso Ganho(dB)>0 Caso Vs <Ve dizemos que houve uma atenuação,neste caso Ganho(dB)<0 Caso Vs =Ve então Ganho(dB)=0 MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 19
20 Consideremos como exemplo o circuito da figura02 onde temos um divisor de tensão. Seja a tensão de saída em R2 (V2=Vs) que no exemplo resultou em 6V portanto de a entrada for a tensão da bateria teremos uma atenuação e o ganho em db valerá: Ganho(dB) 6 = 20.log( ) = 7,95dB 15 A figura31 mostra o multímetro configurado e ajustado para medir db relativo a 15V. Figura31: Janela de configuração de ajustes do multímetro para decibelímetro tendo como referencia a tensão de 15V A seguir na figura32 o resultado da medida em db da tensão em R2 e relativo a 15V. Figura32: Medida, em db, da tensão em R2 MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 20
21 O Wattimetro O Wattímetro mede potência (em Watts), medindo também o fator de potência (cosseno fi) de um circuito. O fator de potência dá uma medida da defasagem entre a tensão e a corrente em um circuito. Em circuitos puramente resistivos o FP é 1, isto é, a defasagem entre a corrente e a tensão é zero. A seguir na figura33 o ícone na barra de instrumentos, o símbolo na área de trabalho e o painel frontal aberto. Figura33: Wattímetro (a) ícone na barra de instrumentos (b) Símbolo na área de trabalho (c) wattímetro aberto A seguir exemplos de aplicação do Wattímetro. Exemplo02: Seja o circuito (12V ligada em 12Ω) no qual desejamos calcular a corrente e a potência dissipada em R. Figura34: Medida de potência em um circuito MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 21
22 Observe a conexão do Wattímetro na figura34. Como existem duas bobinas, uma de corrente e outra de tensão (ver livro Analise de Circuitos em Corrente Alternada - Rômulo Oliveira Albuquerque - Editora Érica), a bobina de corrente estará em série e a de tensão em paralelo com o circuito do qual se quer determinar a potência. Experimente Atenção!! a observação referente à bobina se refere ao instrumento analógico. O Subcircuito O conceito de subcircuito tem a finalidade de permitir que se construa circuitos complexos sem que os mesmos sejam visualizados e consequentemente ocupem espaço na folha de trabalho. Um subcircuito pode ser considerado como uma caixa preta da qual temos acesso aos seus terminais, mas podemos modificar o circuito interno. Siga os seguintes passos para construir um subcircuito. Exemplo03: 1. Desenhe o circuito normalmente. Como exemplo consideremos uma resistência ligada em série com uma bateria. 100ohm 9V Figura35: Criando um subcircuito parte 1 2. Vá em Colocar (Place) >>> Conector HB/SB (HB/SB Connector) e conecte na área de trabalho dois terminais conectores. Conecte cada terminal nas extremidades do seu subcircuito 100ohm 9V 100ohm 9V Figura36: Colocando os terminais no subcircuito 3. Selecione o circuito (agora com os terminais). Vá em Colocar (Place), selecione Colocar como subcircuito (Place as subcircuit) ou Substituir por subcircuito (Replace by subcircuit). Aparecerá a figura37. Dê um nome para o seu subcircuito (No exemplo gerador_real). MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 22
23 Figura37: Nomeando o subcircuito 4. Dando OK na caixa da figura37, o seu subcircuito será criado, figura38. IO1 IO2 Gerador_Real Figura38: Subcircuito criado 5. Caso você deseje editar o subcircuito, basta dar duplo clique no seu ícone que aparecerá o quadro da figura39. Neste clique em Editar Subcircuito (Edit subcircuit), que o subcircuito voltará a aparecer e então você poderá mudar os valores por exemplo. Experimente. Figura39: Editando um subcircuito construído Atenção!! Para um subcircuito valem as mesmas regras de conexão de qualquer componente. Para compreender melhor vamos conectar o nosso subcircuito a um resistor de 200 Ohms, como na figura40. MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 23
24 Figura40: Analise de um circuito contendo um subcircuito Observe que internamente, no subcircuito, temos uma bateria de 9V em série com uma resistência de 100 Ohms, e externamente uma resistência de 200 Ohms que serão somadas. A corrente resultante será igual 30mA (9V/300 Ohms). O circuito é equivalente ao da figura41. Figura41: Circuito equivalente ao da figura37 MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 24
25 Mais Componentes A seguir mostraremos mais alguns componentes que são essenciais na análise de circuitos em corrente contínua. Potenciômetro Um potenciômetro tem três terminais e pode ser usado como resistência variável (dois terminais) ou como potenciômetro (três terminais). O potenciômetro está na caixa de componentes Básicos (Basic). Assim como para o resistor você pode escolher entre o virtual (pode mudar o valor) e o com valor padrão. A figura a seguir mostra o símbolo do potenciômetro. Figura42: Potenciômetro O valor é o valor máximo que pode ter o potenciômetro, default 1K Key é a letra que você deve usar no teclado para mudar o valor (Aperte a tecla com a letra para variar num sentido e Shift + letra para variar no outro sentido). Porcentagem (%) é o valor porcentual (em relação ao valor máximo) da resistência entre o cursor e uma das extremidades. Aplicação de Circuitos com Potenciômetro A seguir na figura43 um circuito de aplicação usando potenciômetro, na figura43a o potenciômetro é usado como potenciômetro mesmo enquanto na figura43b é usado como resistência variável. MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 25
26 ( a ) ( b ) Figura43: (a) Potenciômetro (b) Potenciômetro como resistência variável Dando duplo clique no símbolo do potenciômetro aparecerá a caixa de diálogo da figura44. Nesta poderemos configurar o potenciômetro (chave de mudança, incremento e valor). Figura44: Caixa de diálogo para configurar o potenciômetro Em Resistência (Resistance) especificamos o valor do potenciômetro. ]Em Incremento (Increment) selecione a variação mínima de resistência a ser usada. Em Chave (Key) especificamos uma letra ou número que ao ser pressionada mudará o valor da resistência do potenciômetro. MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 26
27 Por exemplo se o valor do potenciômetro é de 1K, e o incremento é 1% significa que ao pressionar a letra chave (ou chave +Shift ) a variação será de 10 Ohms (1% de 1000). Experimente. Exemplo04: Para o circuito1 a seguir calcule a mínima e a máxima tensão que o voltímetro pode indicar. Para o circuito2 calcule a mínima e a máxima corrente que o amperímetro pode indicar. Em seguida faça a simulação dos circuitos. Circuito 1 Circuito 2 Circuito 1 Circuito 1 Calculados Simulados Calculados Simulados V Min V Máx V Min V Máx I Min I Máx I Min I Máx Lâmpada Incandescente O MultiSIM 7 tem dois tipos de lâmpadas, real e virtual a diferença é que a última permite mudar o valor da tensão e potência. A lâmpada se encontra na caixa Indicadores (Indicators). MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 27
28 ( a ) ( b ) ( c ) ( d ) Figura45: (a) Caixa de componentes Indicadores fechada (b) Janela Seleção de Componentes com caixa de componentes Indicadores, Família Lâmpadas Virtuais selecionadas (c) Símbolo da lâmpada (d) Caixa de configuração da tensão e da potência Clicando em OK será inserida uma lâmpada virtual para a qual é possivel escolher a máxima tensão e a máxima potência que lâmpada pode dissipar, caso seja uma lâmpada padronizada se abrirá uma janela com uma lista onde poderemos escolher uma lâmpada. Nesse caso não será possivel muda o valor da potência e tensão. MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 28
29 Atenção que esse é um dos componentes que se danifica ao ser sobrecarregado (aplicar uma tensão maior do que a máxima). O outro componente que pode se danificar é o fusível. O Fusível O fusível é um dos elementos de proteção que existem no MultiSIM 7. Ele se encontra dentro da caixa Miscelânes (Misc) ( a ) ( b) Figura46: ( a ) Caixa de componentes Miscelânea (Misc) fechada ( b ) aberta com fusível virtual selecionado Chaves Outro elemento muito usado é a chave. Existem diversos tipos. Na caixa de componentes Básicos (Basic) existe uma caixa chamada de chave (switch), figura47. Quando aberta aparecerão 5 tipos de chaves: Controlada por Corrente (Current Controlled), Controlada por Tensão (Voltage Controlled), Um pólo e duas posições, (SPDT), um pólo e uma posição (SPST) e Temporizada (TDSW1). Destas as mais usada são a de um pólo e duas posições e a de um pólo e uma posição. MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 29
30 Figura47: Caixa de componentes Básicos com a caixa Chaves (Switch) selecionada mostrando as chaves As principais chaves desta caixa Chaves são: Key = Space Key = Space Chave de um pólo e duas posições: Dando duplo clique será aberta uma caixa de diálogo que solicita que seja digitada uma letra ou número do teclado para permitir mudar de posição. A tecla default é a barra de espaço (Space). Chave de um pólo e uma posição: Para mudar de posição é necessário especificar uma chave no teclado. Outra chaves podem ser obtidas na caixa de componentes Eletromecânicos (Electro Mechanical). MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 30
31 Figura48: Caixa de componentes Eletromecânicos mostrando a caixa Suplementares (Supplementar) selecionada. Uma chave também interessante é a chave rotativa de 4 posições (4POS ROTARY) que se encontra em Suplementares (Supplementary). Figura49: Chave rotativa de 4 posições Você pode usar essa chave por exemplo para medir a corrente em diversos componentes como na figura a seguir. Figura50: Aplicação da chave rotativa MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 31
32 Circuitos de Aplicação A seguir mais você alguns exemplos de circuitos. O arquivo do circuito se encontra no CD e você poderá fazer o download para uma pasta de onde abrirá de dentro do MultiSIM 7. Procure efetuar os cálculos primeiramente e depois a simulação. Tente modificar o circuito ou refaze-lo salvando com outro nome. Divisor de Tensão com Potenciômetro Calcule os limites da tensão entre o curso e o terra: a) Valor mínimo (cursor todo para baixo)= b) Valor máximo (cursor todo para cima)= Para efetuar a simulação abra o arquivo Figura51. (que se encontra no CD) e indique os valores simulados: Valor mínimo= Valor máximo = Figura51: Divisor de tensão Potenciômetro como Resistência Variável Calcule os limites da corrente no circuito. a) Valor mínimo (cursor todo para baixo)= b) Valor máximo (cursor para cima)= MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 32
33 Figura52: Potenciômetro usado como resistência variável Associação Paralelo de Resistências Calcule as correntes no circuito: IT= I1= I2= I3= Figura53: Circuito paralelo Medindo a Resistência Equivalente de um Circuito Para medir a resistência usamos o Ohmímetro, o qual deverá ser inserido com o circuito desligado de toda e qualquer fonte. Calcule a resistência equivalente do circuito: Req= MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 33
34 Figura54: Medindo a resistência equivalente de um circuito paralelo Medindo Potência e Corrente em Quatro Resistores Para medir a corrente e a potência em 4 resistores como na figura55 usamos uma chave de 4 posições. Figura55: Medindo a potência e a corrente em quatro resistores Medindo Potência e Corrente em Quatro Lâmpadas Calcule a corrente consumida em cada uma das lâmpadas I1= I2= I3= I4= Use para isso a expressão P=U.I MultiSIM 7 Ferramenta de Auxílio ao Ensino da Eletrônica - Módulo 1 34