Pratica919055_1_Circuitos_Eletricos_III

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ROTEIRO DE PRÁTICA LABORATORIAL Nº 919055-1
1. Componente curricular: Circuitos Elétricos III
2. Título do roteiro de aula prática: 
 RESPOSTA AO DEGRAU UNITÁRIO DE UM CIRCUITO DE PRIMEIRA ORDEM RC SÉRIE
3. Tempo previsto: 2,0 horas-aula
4. Objetivos
· Montar o circuito, virtualmente, por meio do software Qucs (Simulador de Circuitos) e gerar as mesmas curvas.
· Encontrar as funções no tempo Vc(t) (Tensão no capacitor) e Vr(t) (Tensão no resistor) por meio do método das malhas ou diagrama de blocos e realizar a plotagem dos gráficos por meio de um software matemático (Exemplo : Scilab, Matlab e Excel)
5. Referencial teórico
Um circuito RC é constituído por uma carga resistiva e capacitiva. Nele, sabemos que a tensão do capacitor é do resistor é dada por:
 (1)
Onde:
C – Valor da capacitância em Farad;
i(t) – Representa o valor da corrente em função do tempo.
 (2)
Onde:
R- Resistência em ohms;
Dessa forma, podemos determinar a relação tensão de entrada por tensão de saída por meio do método de Kirchhoff em parceria com a transformada de Laplace e obtemos as seguintes funções de transferência.
 (3)
 (4)
6. Equipamentos necessários
Tabela 1 – Relação de equipamentos utilizados na aula prática
	Item
	Quant.
	Descrição
	1
	1 / aluno *
	Computador pessoal
	2
	1 / computador
	Software Qucs instalado
(*) Quantidade determinada pela diretriz institucional
 Figura 1 – Modelo da sala de aula prática com computadores
 
 
7. Insumos necessários
Nesta prática laboratorial não são necessários insumos.
8. Procedimentos experimentais
8.1	Usando o software de simulação, montar os circuitos abaixo e plotar os gráficos de tensões. Obs.: Lembrar que os valores dos componentes são análogos aos da prática[footnoteRef:1]. [1: Caso deseje realizar uma demonstração física da prática que está sendo realizada.] 
Figura 2 – Circuito RC série
8.2 Procedimentos para a identificação dos gráficos de tensão por meio do Cálculo.
		Após termino, usar as fórmulas já definidas para montagem dos cálculos e, por meio de um software, plotar as curvas de tensão em função do tempo.
8.3 Procedimentos para a geração dos gráficos de tensão por meio do Scilab.
Após ter determinado a função de transferência do circuito RC em série, usar o software Scilab para determinar as mesmas curvas de respostas por meio do emulador XCOS[footnoteRef:2], como demonstrado no sistema abaixo de um circuito de primeira ordem RC. [2: O Xcos, parte integrante do Scilab, merece destaque especial: é um editor gráfico para desenvolvimento de sistemas dinâmicos (hidráulicos, mecânicos, de controle), bastante semelhante ao Simulink (velho conhecido dos usuários do Matlab), que é o seu concorrente pago.] 
Figura 3 – Circuito de simulação no Scilab/Xcos
Montado o diagrama de blocos mostrado na Figura 3 e realizada a simulação, obteremos a curva de resposta ao degrau unitário.
Figura 4 – Gráfico de resposta ao degrau unitário
9. Cálculos e análises de resultados
a) Montar um comparativo entre os resultados obtidos, demonstrando como, por exemplo, o desvio padrão das curvas de resposta e as constantes de tempo encontradas em cada uma das montagens. 
b) Relacionar os gráficos e descrever o motivo de tal comportamento, tanto para as tensões do(s) resistor(es), quanto para o(s) do(s) capacitor(es). 
10. Referências
BOYLESTAD, Robert L. Introductory circuit analysis. Pearson Education India, 1968.
JOHNSON, David E.; HILBURN, John L.; JOHNSON, Johnny R. Fundamentos de análise de circuitos elétricos. Livros Técnicos e Científicos, 1994.
	
Elaboração do roteiro: Prof. Me. Florisvaldo C. Bomfim Junior 	 Data: 12/09/2018
Revisão: Prof. Me. Plauto Riccioppo Filho 	 Data: 13/09/2018
Organização: Prof. Me. Plauto Riccioppo Filho 	 Data: 13/09/2018
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