Construção de um Medidor de Carga e Energia Armazenada em Capacitores Utilizando a Plataforma Arduino
DOI:
https://doi.org/10.26512/rpf.v6i3.42284Palavras-chave:
Arduino, Ensino de Física, Aprendizagem significativa, CapacitoresResumo
Neste trabalho, foi construído um dispositivo formado por uma placa Arduino UnoRev3 que fornece experimentalmente a carga e a energia armazenadas em capacitores. A finalidade é utilizá-lo como uma alternativa em laboratório de ensino de física permitindo analisar a evolução temporal da tensão, corrente e a carga nos terminais de um capacitor. Os resultados estão em excelente concordância no que diz respeito aos valores nominais e aqueles obtidos experimentalmente, com erro inferior a 5%. O Arduino, enquanto tecnologia apresenta uma infinidade de opções para o professor usar em sala, visto que, a robótica educacional é um campo que cresce, atraindo a atenção dos estudantes, para uma nova visão da educação e sobretudo uma nova forma de aprender, e colocar em prática os conteúdos. Com relação ao custo/benefício torna-se uma excelente opção, pois tem custo relativamente baixo perante as diversas possibilidades de medidas que oferece. A metodologia vem no sentido de despertar o interesse do aluno, tornando os conteúdos mais atrativos. Os conceitos físicos, vivenciados através da prática, torna mais efetivo o processo ensino-aprendizagem, fazendo com que o aluno se aproprie, de forma prazerosa, do conhecimento científico.
Downloads
Referências
ALMEIDA, M. M. Experimento de baixo custo para medição da dissipação da energia em um pêndulo. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 43, p.e20200360.1-10, 2021.
ARDUINO. Disponível em: <https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/analog-io/analogread/>. Acesso em: 20 de nov. de 2018.
ATAIDE, A. D. A utilização da plataforma Arduino no ensino de física: medindo carga e energia armazenada em associações de capacitores. Campo Mourão - PR. 148 f. [Dissertação (Mestrado Nacional em Ensino de Física)]. Universidade Tecnológica Federal do Paraná, UTFPR , 2020.
BATISTA, M. C.; FUSINATO, P. A.; BLINI, R. B. Reflexões sobre a importância da experimentação no ensino de física. Acta Scientiarum Humanand Social Sciences. v.31, n.1, p.43-49, 2009.
BATISTA, C. B.; SCHIAVON, G. J.; DUMINELLI, G. P. F. A Robótica aplicada ao ensino de resistores não lineares por meio de uma sequência didática. Rev. Eletr. Cient. Inov. E Tec. v.12, n. 29, p.23-40, 2021.
CAVALCANTE, M.A.; TAVOLARO, C.R.C.; MOLISANI, E. Física com Arduino para iniciantes. Revista Brasileira de Ensino de Física. v.33, n.4, p.4503.1-9, 2011.
DIONISIO, G.; SPALDING, L.E.S. Visualização da forma de onda e conteúdo harmônico da corrente elétrica alternada em eletrodomésticos. Revista Brasileira de Ensino de Física. v.39, n.1, p.e1501.1-15, 2017.
FILHO, L. C. G. et al. Uma Proposta de Sequência Didática para Forças Dissipativas com o Uso de Tecnologias Digitais de Informação e Comunicação. Caderno de Física da UEFS. Feira de Santana. v. 18, n.2, p. 2503.1-20, 2020.
FONTES, A. S. et al. A utilização das Tecnologias Digitais de Informação e Comunicação como ferramenta potencializadora no ensino do conceito de Queda Livre. Ensino, Saúde e Ambiente. v.12, n.3, p. 40-63, 2019.
FOUREZ, G. Crise no ensino de ciências? Investigações em Ensino de Ciências. v.8, n.2, p.109-123, 2003.
GALERIU, C.; LETSON, C.; ESPER, G. An Arduino Investigation of the RC Circuit. The Physics Teacher. v.53, p.285-288, 2015.
GOMES, E. C.; BATISTA, M. C.; FUSINATO, P. A. A utilização de mapas conceituais como instrumento de avaliação no ensino de Física. Revista de Ensino de Ciências e Matemática - REnCiMa, v. 10, n.3, p. 58-78, 2019.
HADI, M. EL. et al. RC time constant measurement using an INA219 sensor: creating an alternative, flexible, low-cost configuration that provides benefits for students and schools. Physics Education. v.56, p.1-7, 2021.
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de física Eletromagnetismo, v.3, LTC, Rio de janeiro, 2016.
MACÊDO, J. A.; DICKMAN, A. G.; ANDRADE, I. S. F. Simulações computacionais como ferramentas para o ensino de conceitos básicos de eletricidade. Caderno Brasileiro de Ensino de Física. v. 29, n. Especial 1, p. 562-613, set. 2012.
MOREIRA, M.A. Grandes desafios para o ensino da física na educação contemporânea. Revistado do Professor de Física, Brasília, v.1, n.1, 2017.
MOREIRA, M.A. Uma análise crítica do ensino de Física. Revista Estudos Avançados. v. 32. n.94, p.73-80, 2018.
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de Física Básica 3 Eletromagnetismo. São Paulo: E. Blücher, 2002.
OLIVEIRA, I. N. et al. Construção de uma maquete experimental automatizada para a determinação da constante de Planck com o auxílio da plataforma Arduíno. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 37, n. 2, p. 828-848, ago. 2020.
ORGANTINI, G. Arduino as a tool for physics experiments. Journal of Physics: Conf. Series. v.1076, p.1-7, 2018.
PEREIRA, C. B.; BERLEZE, S. L. M.; SOARES, W. A. Construção de um luxímetro digital utilizando plataforma Arduino para uso em laboratórios didáticos. Revista Brasileira de Ensino de Física. v.43, p.e20200502.1-7, 2021.
PEREIRA, N. S. A. Measuring the RC time constant with Arduino. Physics Education, v.51, p.1-10, 2016.
PEREIRA, P. D. M.; SILVA, M. S. Construção de um kit experimental com arduino para ensino de oscilações em tempo real. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 43, p.e20210186.1-6, 2021.
PILATTI, S. M. et al. Possibilidades para o ensino de eletrostática através de uma sequência didática. Revista Pontes. Paranavaí, v.9, p. 110-126, abr. 2021.
SAMPAIO, T. A. S. M.; RODRIGUES, E. S.; SOUZA, C. J. M. Aparato experimental para o ensino de tópicos da eletrostática: o eletroscópio com transistor de efeito de campo. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 34, n.1, p. 298-309, abr. 2017.
SILVATRONICS. Disponível em: <https://blog.silvatronics.com.br/?s=Software+Arduino+IDE+>. Acesso em: 20 de nov. de 2018.
SOUSA, I. V. et al. Física experimental com Arduino: ondas em uma corda Tensionada. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 42, p.e20200177.1-10, 2020.
TIPLER, P. A.; MOSCA, G. Física para Cientistas e Engenheiros - V. 2, 6a ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009.
TRENTIN, M. A. S. et al. Robótica educativa livre no ensino de Física: da construção do robô à elaboração da proposta didática de orientação metacognitiva. Revista Brasileira do Ensino de Ciências e Tecnologia. v. 8, n.3, p.274-292, 2015.
VUOLO, J. H., Fundamentos da Teoria dos Erros. Edgard Blucher LTDA, São Paulo, 1996.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2023 Revista do Professor de Física
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, sendo o trabalho simultaneamente licenciado sob a Creative Commons Attribution License o que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria do trabalho e publicação inicial nesta revista.
Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado (Veja O Efeito do Acesso Livre).
