Atividade prática analise de circuitos enviado passei

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CENTRO UNIVERSITÁRIO INTERNACIONAL UNINTER 
ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA 
BACHARELADO EM ENGENHARIA ELETRICA 
DISCIPLINA DE ANALISE DE CIRCUITOS ELÉTRICOS 
 
 
 
 
 
 
 
ATIVIDADE PRÁTICA – SENOIDES E FASORES 
 
 
 
 
 
 
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx – RU160xxx
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
xxxxxxxxxxxx
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
 
 
 
 
 
 
1 	INTRODUCAO 
Enquanto resistores dissipam energia, os capacitores e indutores armazenam energia que pode ser posteriormente recuperada. Portanto são chamados elementos armazenadores. O comportamento destes componentes em corrente contínua é diferente do comportamento em corrente alternada ou variável. Em contínua o capacitor carrega-se com tensão e o indutor com corrente, e se mantém carregados a menos que sejam forçados a descarregar. Com sinais variáveis, seu comportamento depende da frequência e da forma de onda do sinal. São dispositivos dependentes de frequência 
1.1 	FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
DIVISOR DE TENSÃO 
Um Divisor de Tensão resistivo é um circuito formado por uma associação em série de resistores, com o intuito de obter valores de tensão diferentes (e menores) do valor da tensão da fonte que alimenta esse circuito. Para isso podemos usar a partir de dois resistores ligados em série e uma fonte de alimentação para obter uma tensão elétrica que será uma fração da tensão de entrada. A tensão total aplicada (Vs) é dividida e sofre uma queda de forma proporcional em todos os resistores desse circuito em série. O valor da queda de tensão em um resistor é proporcional ao valor de sua resistência, e quanto maior a resistência do componente, maior será a queda de tensão, enquanto um valor de resistência menor impões uma queda de tensão também menor. 
CIRCUITO RC EM SÉRIE 
Um circuito composto de um resistor e de um capacitor e uma força eletromotriz, é denominado circuito RC. Há uma diferença de potencial nas extremidades do resistor e também nas extremidades do capacitor. Isto deve-se a queda de tensão gerada por cada um destes dispositivos. Sabe-se que, segundo a lei das malhas de Kirchoff, que a soma das diferenças de potencial para qualquer circuito fechado é nula. Se o circuito for de duas malhas ou mais a soma também é nula, pois cada ramificação em particular é fechada. Isto equivale a dizer que a soma das intensidades das tensões positivas é igual a soma das intensidades das tensões negativas. 
CIRCUITO RL EM SÉRIE 
 O circuito RL, assim chamado por conter como componentes um resistor e um indutor, está presente em praticamente todos os nossos aparelhos elétricos e eletrônicos, exemplo, há circuitos RL nos computadores, aparelhos de som e mesmo nas lâmpadas fluorescentes mais antigas. O indutor tem como característica se opor, devido a lei de Lenz, a uma variação rápida da corrente que passa por ele. Esse detalhe faz toda diferença e faz surgir comportamentos únicos e interessantes que veremos nos circuitos RL. 
TRANSFORMADOR 
Um transformador é um dispositivo destinado a transmitir energia elétrica ou potência elétrica de um circuito a outro, induzindo tensões, correntes e/ou de modificar os valores das impedâncias elétricas de um circuito elétrico. 
1.2 	OBJETIVOS 
Calcular e medir sinais senoidais e simular circuitos com resistores, capacitores e indutores. 
 
 	 
2 	METODOLOGIA 
Utilizando o simulador Multisim iremos efetuar a simulação dos circuitos solicitados na atividade efetuando a análise dos resultados com o conhecimento adquirido até o momento nas aulas teóricas. 
 
 
 
 	 
3 	RESULTADOS E DISCUSSÃO 
Ensaios com Divisor de tensão. 
Realizar ensaios com o circuito da figura abaixo: 
 
 
Efetuamos a variação dos componentes do circuito por três vezes, conforme solicitado na Atividade Prática, e coletando os dados sob o Resistor 2 (VR2). 
	V1(V) 
	R1(Ω) 
	R2(Ω) 
	VR2(V) 
	20
	1k 
	600 
	7,48
	30
	600 
	8k 
	27,865
	40
	900 
	1.2k
	22,82
 
 Em seguida mostraremos o passo a passo da coleta dos valores e das curvas medidas com o Osciloscópio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Primeiro circuito com os valores V1: 20V R1:1kΩ e R2: 600Ω 
 
 
 
Segundo circuito com os valores V1: 30V R1:600Ω e R2: 8kΩ 
 
 
 
Terceiro circuito com os valores V1: 40V R1:900Ω e R2: 1,2kΩ 
 
 
Ensaios com Circuito RC em série. 
Realizar ensaios com o circuito da figura abaixo: 
 
 
 
Efetuamos a variação dos componentes do circuito por três vezes, conforme solicitado na Atividade Prática, coletando os dados sob o Capacitor 1 (VC1). 
	V1(V) 
	R1(Ω) 
	C1(F) 
	VC1(V) 
	20
	1k
	1µ 
	18,85
	30
	60k 
	100n 
	12,09
	40
	100
	50µ 
	18,64
 
 Em seguida mostraremos o passo a passo da coleta dos valores e das curvas medidas com o Osciloscópio. 
 
 
 
Primeiro circuito com os valores V1: 20V R1:1kΩ e C1: 1µF 
 
 Segundo circuito com os valores V1: 30V R1:60kΩ e C1: 100nF 
 
 
 
 
 
Terceiro circuito com os valores V1: 40V R1:100Ω e C1: 50µF 
 
 
Ensaios com Circuito RL em série. 
Realizar ensaios com o circuito da figura abaixo: 
 
 
	Vi(V) 
	L1(H) 
	R1(Ω) 
	VL(V) 
	20
	470m
	250
	10,22
	30 
	1
	7k
	1,56
	40
	56m
	350
	2,41
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Primeiro circuito com os valores V1: 20V L1:470mH e R1: 250Ω 
 
 
 
Segundo circuito com os valores V1: 30V L1:1H e R1: 7kΩ 
 
 
 
 
Terceiro circuito com os valores V1: 40V L1:56mH e R2: 350Ω 
 
 
 
 
 
Ensaio com TRANSFORMADOR 
Efetuara a simulação do circuito com transformador conforme figura abaixo: 
 
 
Realizada as seguintes medições no circuito: 
	Vp (V) 
	Vs(V) 
	Ip (mA) 
	Is (mA) 
	11,98 
	3,74
	4,68
	7,48
 
 
 
 
Constatamos que a relação entre o primário e o secundário 1,6 : 1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Experiência 05: Associação de Capacitores 
 
Capacitores são elementos reativos que reagem a passagem de corrente através do acumulo de cargas elétricas, ou seja, esses elementos são capazes de armazenar energia eletrostática. Os capacitores mais comuns são construídos por duas placas condutivas (metálicas), separadas por um material dielétrico (material isolante). 
Nesta experiência foi feito cálculos de sua capacitância nominal e medição com o multímetro através de seus respectivos códigos. Segue tabela abaixo: 
 
 
 
 
 
Para o seguinte circuito calcule Ceq usando valores nominais, demonstre os passos utilizados no relatório. 
 
 
1/Ceq₆= 1/C₂ + 1/C₃ 
1/Ceq₆= 1/68 + 1/220 
1/Ceq₆= 0,0147+0,00454 
1/Ceq₆= 0,019245 
Ceq₆= 1/0,019245 
Ceq₆= 51,97 nF 
 
 
Ceq₇=Ceq₆ + C₅ 
Ceq₇= 51,96 + 33 
Ceq₇= 84,98 nF 
 
1/Ceqtotal = 1/C₁ + 1/C₄ + 1/Ceq₇ 
1/Ceqtotal= 1/330 + 1/100 + 1/84,96 
1/Ceqtotal= 0,00303 + 0,01 + 0,01177 
1/Ceqtotal= 0,0248 
 
Ceqtotal= 40,32 nF 	 
Monte o circuito no protoboard e meça o valor total da associação de capacitores. 
 
 
 
Justifique no relatório a diferença entre valores medidos e calculados. 
Não houve diferença entre os valores medidos. Isso ocorre devido aos componentes não serem de precisão. 
 
Experiência 06: Associação de indutores 
 
O indutor, também conhecido por bobina, é um elemento usado em circuitos elétricos, eletrônicos e digitais com a função de acumular energia através de um campo magnético, também serve para impedir variações na corrente elétrica. Os indutores também são usados para formar um transformador, além de ser extensamente utilizados como filtro do tipo passa baixa (que exclui sinais de alta frequência). 
Nesta experiência foi feito cálculos de sua indutância nominal e medição com o multímetro sobre 04 indutores de indutâncias diferentes. Seguetabela abaixo: 
 
 
Para o seguinte circuito calcule Leq usando os valores nominais, demostre os passos utilizados no relatório. 
 
 
 
1/Leq₅ = 1/L₁ + 1/L₃ 
1/Leq₅ = 1/100 + 1/47 
1/Leq₅ = 0,01 + 0,021 
1/Leq₅ = 0,03127 Leq₅ = 31,98µH 
 
 
Leqtotal = L₂ + L₄ + Leq₅ Leqtotal = 1 + 4,7 + 31,97 
 
Leqtotal = 37,68µF 	 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Monte o circuito no protoboard e meça o valor total da associação de indutores. 
 
 
 
Justifique no relatório a diferença entre valores medidos e calculados. 
Medido com o multímetro o valor foi 41µH e o valor calculado foi 37,69µH. Essa diferença é visível pelo fato que os componentes não são de precisão. 
 
 
 
 
 
 
 
Atividade prática 03: circuito medido com osciloscópio 
 	Nas áreas de engenharia e elétrica e eletrônica uma ferramenta utilizada no desenvolvimento da maioria de suas atividades é o osciloscópio. Presente em empresas e instituições de ensino e pesquisas, essa é uma ferramenta essencial nestas áreas, pois são utilizados para observar a mudança de um sinal elétrico pelo tempo, onde a variação de sua tensão pode ser vista em sua tela. No Brasil, os osciloscópios mais baratos e de marcas respeitadas partem da ordem de milhares de reais por unidade, o que em muitas vezes não permitem que instituições como escola e algumas universidades ofereçam esse tipo de equipamento em quantidades maiores para seus laboratórios. O ideal seria que cada aluno possuísse o seu próprio osciloscópio para melhor desenvolvimento de seus projetos e consequentemente traria um melhor aprendizado de formação. 
 	Para análise de um sinal elétrico analógico com um osciloscópio digital tem-se algumas funcionalidades que são implementados em quase todos os modelos. Dentre elas temos: Trigger: é uma das principais funcionalidades do osciloscópio, ele define o ponto no tempo em que um trecho repetitivo de uma forma de onda está estabilizado para visualização. Isso permite ao aparelho exibir em sua tela uma imagem estável da forma de onda do sinal em análise para que esta possa ser vista e compreendida pelo usuário. 
Tempo de holdoff: é o tempo entre o momento quando o osciloscópio detecte um trigger e o momento quando ele está pronto para detectar outro. Ajustar esse tempo facilita encontrar um bom enquadramento de formas de onda complexa, como trens de pulso. 
 
Objetivo 
 
O objetivo desse experimento é montar e medir um circuito com transformador utilizando o osciloscópio. 
 	 
Procedimentos experimentais 
 
Nesse experimento será montado no protoboard um transformador abaixador e 4 resistores de 1kΩ cada. (final do RU ******6 x 1000 = 6kΩ.) A tensão de entrada no transformador será de 220v. 
 
Nas figuras abaixo podemos observar as medições feitas com osciloscópio Hantek. 
 
Na figura número 01 podemos observar a montagem do circuito: 
 
 
 	 
 
Nas figuras de número 03 e 04 temos um print da tela no exato momento em que o osciloscópio nos fornece o valor de tensão eficaz, valor de pico a pico e frequência da forma de onda. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Foram realizados cálculos na pratica:
 
Tensão eficaz do primário 
220V 
Tensão eficaz do secundário 
Vrms = Vp/√2 
Vrms = 19,78/√2 
Vrms = 13,99 V 
Tensão de pico do primário Vrms = Vp/√2 220 = Vp/√2 
Vp = 311,13V 
Tensão de pico do secundário 
Vrms = Vp/√2 
13,99 = Vp/√2 
Vp = 19,78 V 
Corrente eficaz do secundário 
Is = V/R 
Is = 13/4000 
Is = 0,00349A 
Potência do secundário 
P = VxI 
P = 13,99 x 0,00349 
P = 48,8 mW 
Potência do primário 
Pp= V₁ x I₁ = V₂ x I₂ 
Logo, 
A potência do primário é 48,8mW. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela de dados 
 
 
4 	CONCLUSOES 
 
Analisamos após os ensaios que as formas de onda estão em fase uma com a outra, mostrando assim que um circuito puramente resistivo não provoca desfasamento angular. 
Nos circuito capacitivos observa-se que nos gráficos ocorre um desfasamento angular entre as formas de onda. Assim observamos a influência do capacitor no circuito, atrasando a forma de onda da tensão em relação corrente. 
Nos circuitos indutivos observamos nos gráficos que ocorre um desfasamento angular entre as formas de onda. Assim observamos a influência do indutor no circuito, atrasando a forma de onda da corrente em relação a tensão. 
No circuito relacionado ao Transformador podemos comprovar e a relação de transformação 
relacionando a quantidade de espiras entre o primário e o secundário. 
 	 
 
 
 
5	REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
Material disponibilizado pela Uninter 
Software Multisim 
Nos roteiros de estudo das aulas 
Aulas práticas e vídeos tutoriais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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