DISEE - Experimento 1

Prévia do material em texto

Laboratório de Dispositivos e Equipamentos Eletroeletrônicos (DISEE)
Professores: Fulvio B. Prevot e Rafael Cuerda Monzani
EXPERIMENTO 1
Título: Circuitos Básicos de Corrente Alternada.
Data da Realização: 03/11/2021
ELAINE OLIVEIRA MIGUEL – SP3075656
2021
Curso de Engenharia Elétrica
1
1. OBJETIVOS
Observar a forma de onda e medir valores eficazes de tensão e de corrente.
2. MATERIAIS UTILIZADOS
· Computador;
· Aplicativo Circuit Maker Student Version.
3. INTRODUÇÃO TEÓRICA
Os circuitos básicos em corrente alternada servem como base para entendimento dos demais circuitos. Por isso, é importante entender o funcionamento de cada circuito básico de modo separado para depois passarmos para os mais complexos. Nesse relatório, serão observados os circuitos resistivos, indutivos e capacitivos em série. 
A representação gráfica dos sinais em corrente alternada é na forma senoidal, visto que é uma representação muito útil para análise dos sinais de tensão ou corrente no osciloscópio. Na forma senoidal, ficam evidentes os principais conceitos que descrevem esse formato de onda, como por exemplo:
· Ciclo: A repetição de um sinal entre dois pontos.
· Período: Medida de tempo que um sinal periódico leva pra complentar um ciclo.
· Frequência: Número de ciclos que um sinal periódico realiza durante um segundo. 
· Valor de pico: Valor máximo que um sinal pode atingir, tanto no sentindo positivo quanto no negativo. 
4. CIRCUITOS UTILIZADOS 
Figura 1 - Circuito 1	 Figura 2 - Circuito 2 Figura 3 – Circuito 3
 
5. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
Montagem de circuitos básicos de corrente alternada.
5.1 – Circuitos básicos de corrente alternada e suas respectivas formas de onda
Figura 4 - Circuito 1 	 Figura 5 – Forma de onda senoidal nos pontos A e B do circuito 1
 
Figura 6 – Circuito 2 			 Figura 7 – Forma de onda senoidal nos pontos A e B do circuito 2
 
Figura 8 – Circuito 3 		 Figura 9 – Forma de onda senoidal nos pontos A e B do circuito 3
 
5.2 – Circuitos básicos de corrente alternada e seus respectivos valores de corrente e tensão eficaz
Figura 10 – Medição com Multimetro de corrente e tensão eficaz no circuito 1 
 
 Figura 11- Medição com Multimetro de corrente e tensão eficaz no circuito 2 
 
 
Figura 12 – Medição com Multimetro de corrente e tensão eficaz no Circuito 3
 
5.3 – Verificação da validade da 1° Lei de Ohm em circuitos de corrente alternada. 
Circuito 1: 
Circuito 2:
 
Circuito 3: 
6 ANÁLISES, COMENTÁRIOS E CONCLUSÃO DA EXPERIÊNCIA
Com o experimento realizado foi observado o funcionamento de circuitos básicos resistivos, indutivos e capacitivos em série e, em conjunto, foi possível observar a representação dos sinais senoidais da corrente alternada. 
Como a corrente alternada é a corrente elétrica que tem intensidade e direção variando ciclicamente com o passar do tempo, tendo o fluxo de elétrons alternando de sentido, quanto maior essa troca de sentidos, maior será a frequência dessa corrente alternada e a forma do sinal dependerá dos dispositivos que fazem parte desse circuito.
No circuito 1, como o resistor utiliza a energia da corrente elétrica e a transforma em calor, é possível observar que ao aplicar tensão senoidal em resistores, a corrente elétrica que passará através dele possuirá mesma forma de onda, mesma frequência e mesma fase de tensão. Ou seja, um resistor não provoca defasagem entre a corrente e a tensão, as ddp’s nos dois pontos observados possuem sempre o mesmo ângulo de fase.
No circuito 2, o indutor armazena energia em forma de campo magnético e só depois a corrente passa pelo indutor. O tempo necessário para que isso aconteça, provoca o atraso da corrente que sai da fonte em relação a tensão. Sendo assim, é possível analisar que a impedância representa o efeito de oposição para a passagem da corrente nos elementos do circuito. Logo, em circuitos indutivos, a corrente estará atrasada em relação a tensão, ou seja, os sinais de tensão e corrente estão com diferença de fase.
Já no circuito 3, ocorre o efeito ao contrário do indutor. Como o capacitor armazena carga elétrica em suas placas paralelas em forma de campo elétrico, ao aplicar uma tensão nele, surge uma corrente de deslocamento de valor máximo, inicialmente, que adianta a corrente. Logo, ao ser aplicada uma tensão senoidal sobre um capacitor, o sinal de corrente fica a frente em relação ao sinal de tensão. 
Observamos também que o multímetro fornece os dados de valor eficaz da tensão, correspondendo ao valor de uma tensão contínua que, se aplicada numa resistência, faria com que ela dissipasse a mesma potência média caso fosse aplicado uma tensão alternada. E além disso, é verificado que a 1° Lei de Ohm é válida também para circuitos de corrente alternada quando realizamos cálculos matemáticos que confirmam os valores obtidos no simulador. 
Por fim, podemos verificar que experimento nos mostra o funcionamento e as características dos elementos de um circuito de corrente alternada. Sendo possível a percepção de qual elemento é necessário caso seja desejado o atraso ou o adiatamento de sinais, e também como é possível mantermos os sinais sem defasagem de sinal. Visto que em nosso país a transmissão de energia é feita por meio da corrente alternada, é de extrema importância o conhecimento de como manipular esses compontenes para termos o melhor aproveitamento do sistema de corrente alternada.