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ROTEIRO PRÁTICA LABORATORIAL Nº 919054-3 1. Componente curricular: Circuitos Elétricos II 2. Título do roteiro de aula prática: DEFASAGEM DE TENSÃO E CORRENTE (CIRCUITO RLC) 3. Tempo previsto: 2,0 horas-aula 4. Objetivos Montar o circuito RLC (resistor, indutor e capacitor) por meio do Software Qucs Relacionar a defasagem entre a tensão e a corrente. 5. Referencial teórico O circuito RLC é constituído por elementos resistivos, indutivos e capacitivos, alimentados por uma fonte de tensão, que podem estar ligados em série ou em paralelo. A estrutura de um circuito RLC é mostrada abaixo, na Figura 1. Figura 1 – Circuito RCL 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 (*) Quantidade determinada pela diretriz institucional Figura 2 – Modelo da sala de aula prática com computadores 7. Procedimentos experimentais a) Montar o circuito da Figura 3 no Software Qucs e adicionar as ponteiras nos locais indicados. Adotar a frequência da fonte igual a 1 kHz e amplitude de 169.7V. Figura 3 – Circuito a ser montado pelos alunos e os gráficos das senoides geradas 1 1 1 1 8. Cálculos e análises de resultados Com o circuito montado no software, os alunos devem executar as seguintes tarefas: a) Gerar o gráfico da tensão no Indutor. b) Gerar o gráfico da tensão no Capacitor. c) Gerar o gráfico da tensão no Resistor. d) Gerar o gráfico da corrente total do circuito. e) O que aconteceu com o defasamento da corrente no item d? f) Descrever o que ocorreu nos gráficos solicitados nos itens a, b e c. 9. 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 Jr Data: 05/03/2018 Revisão: Prof. Me. Guilherme Henrique Alves Data: 22/04/2019 Organização: Prof. Me. Plauto Riccioppo Filho Data: 22/04/2019 ROTEIRO PRÁTICA LABORATORIAL Nº 919054-4 1. Componente curricular: Circuitos Elétricos II 2. Título do roteiro de aula prática: CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA – INDUTIVO 3. Tempo previsto: 2,0 horas-aula 4. Objetivos Verificar o valor da defasagem existente entre a tensão de alimentação e a corrente que circula por um motor, que é representado por um indutor. 5. Referencial teórico A grande maioria das cargas elétricas consome energia reativa, como por exemplo as lâmpadas incandescentes, os transformadores e os motores, dentre outros elementos. Nos circuitos elétricos de corrente alternada, o fluxo de potência tem três componentes: a potência ativa (P), medida em watts (W); a potência aparente (S), medida em volt-ampéres (VA); e a potência reativa (Q), medida em var (volt-ampere reativo). No caso de formas de onda senoidais, P, Q e S podem ser representados por vetores que formam um triângulo retângulo, chamado de triângulo de potências, conforme mostra a Figura 1. Figura 1 – Triângulo retângulo que representa a relação entre as potências aparente (S), ativa (P) e reativa (Q) O fator de potência pode ser expresso como: FP = P = cos φ S O fator de potência é um valor que varia de 0 a 1. Quanto mais próximo de 1, maior a eficiência energética do circuito. Em contraposição, quanto mais baixo o fator de potência, menor a eficiência. 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 (*) Quantidade determinada pela diretriz institucional Figura 2 – Modelo da sala de aula prática com computadores 7. Procedimentos experimentais a) Montar o circuito da Figura 3 no Software Qucs e adicionar as ponteiras nos locais indicados. Adotar a frequência da fonte igual a 60 Hz e amplitude de 311,13 V. 1 1 1 1 Figura 3 – Circuito a ser montado pelos alunos b) Observar os gráficos gerados pelas ponteiras de prova de tensão e de corrente, conforme mostra a Figura 4. Figura 4 – Gráficos das senoides geradas a partir do circuito da Figura 3 8. Cálculos e análises de resultados Com o circuito montado no software, os alunos devem executar as seguintes tarefas: a) Selecionar o valor de 1 nF para o banco de capacitor e gerar o gráfico. b) Selecionar o valor de 100 nF para o banco de capacitor e gerar o gráfico. c) Selecionar o valor de 840 mF para o banco de capacitor e gerar o gráfico. d) Descrever o que ocorreu nos gráficos solicitados nos itens a, b e c. e) Qual é o banco de capacitor que deve ser adotado para melhores fins práticos? Por que? 9. 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 Jr Data: 05/03/2018 Revisão: Prof. Me. Guilherme Henrique Alves Data: 22/04/2019 Organização: Prof. Me. Plauto Riccioppo Filho Data: 22/04/2019 Link qucs Download Qucs https://sourceforge.net/projects/qucs/files/qucs-binary/
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