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JUAZEIRO – BA 2022 UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA SANÍDIO MARTINS SOARES FILTRO RC NO TINKERCAD JUAZEIRO- BA 2022 UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA SANÍDIO MARTINS SOARES FILTRO RC NO TINKERCAD Relatório da disciplina apresentado à Universidade Federal do Vale do São Francisco – UNIVASF, Campus Tecnológico, como requisito para obtenção de nota na disciplina de FÍSICA EXPERIMENTAL - III. Professor: Prof. Dr. HELINANDO PEQUENO DE OLIVEIRA. Introdução O simulador Tinkercad permite simular os circuitos de filtro passa-alta e passa- baixa com as frequências especificadas. Os resultados da simulação podem ser comparados aos medidos no osciloscópio do programa. Por exemplo, quando se usa a frequência de 1kHz no filtro passa-alta e o resistor de 100 ohms, o gráfico de saída no resistor deve mostrar uma tensão mais alta do que o gráfico de saída no capacitor, quando se usa a frequência de 1kHz no filtro passa-baixa e o capacitor de 10uF, o gráfico de saída no capacitor deve mostrar uma tensão mais alta do que o gráfico de saída no resistor. No TinkerCad simulamos um filtro passa-baixas e passá-las. O circuito foi construído com resistores de 100 ohms e capacitores de 1 uF, variando a frequência de 100 Hz a 4 kHz. Cálculos para o experimentos Frequência de corte: A frequência de corte (fc) ou frequência meia potência é a frequência abaixo da qual ou acima da qual a potência na saída de um sistema (circuito eletrônico, linha de transmissão, amplificador ou filtro eletrônico) é reduzida à metade da potência da faixa de passagem. 𝑓𝑐 = 1 2𝜋𝑅𝐶 𝑓𝑐 = 1591,549 Reatância Capacitiva (Xc)_ Um capacitor, quando percorrido por uma corrente elétrica alternada, oferece uma oposição à passagem da mesma, imposta por um campo elétrico, denominada reatância capacitiva. Essa reatância capacitiva é inversamente proporcional a frequência da corrente. 𝑋𝑐 = 1 2𝜋𝑅𝑓 𝑋𝑐 = 100Ω Função de transferência é a representação matemática da relação entre a entrada e a saída de um sistema físico. A função de transferência normalmente é empregada na análise de circuitos eletrônicos analógicos de entrada única e saída única, por exemplo. A = 𝑉𝑠𝑎𝑖𝑑𝑎 𝑉𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 = 𝑋𝑐 √𝑋𝑐² + 𝑅2 = 0,7071 Diagrama de bode Um diagrama de Bode é utilizado na engenharia elétrica e na teoria de controle para a representação da resposta em frequência de um circuito elétrico. 20𝑙𝑜𝑔𝐴 = −3 𝑑𝐵 Procedimentos Experimentais O circuito foi montado com um resistor de 100 ohms conectado ao pino 1 do capacitor, que foi conectado ao pino 2 do resistor. Foi testado com uma fonte de tensão variando de 0 a 4 volts, e as saídas foram medidas com um osciloscópio. Figura 01: Simulação no Tinkercad FILTRO PASSA ALTAS na frequência de corte Figura 02: Simulação no Tinkercad FILTRO PASSA BAIXAS na frequência de corte Figura 03: Simulação no Tinkercad FILTRO PASSA BAIXAS, com frequência menor que a frequência de corte Figura 04: Simulação no Tinkercad FILTRO PASSA ALTAS, com frequência menor que a frequência de corte. Figura 05: Simulação no Tinkercad FILTRO PASSA BAIXAS, com frequência maior que a frequência de corte Figura 06: Simulação no Tinkercad FILTRO PASSA ALTAS, com frequência maior que a frequência de corte. RESULTADOS E CONCLUSÃO Os resultados mostraram que o circuito funcionou como um filtro passa-baixas, pois a saída foi reduzida à medida que a frequência aumentava. A saída foi máxima quando a frequência foi de 100 Hz e foi reduzida à medida que a frequência aumentava. O circuito também funcionou como um filtro passa-altas, pois a saída foi aumentada à medida que a frequência aumentava. A saída foi mínima quando a frequência foi de 100 Hz e foi aumentada à medida que a frequência aumentava. Em conclusão, o circuito simulado no TinkerCad funcionou como um filtro passa- baixas e passa-altas, variando a saída de acordo com a frequência.
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