Relatório circuitos RC e RL

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UNIP – UNIVERSIDADE PAULISTA
ENGENHARIA CIVIL
DISCIPLINA: COMPLEMENTOS DE FÍSICA (LABORATÓRIO)
CIRCUITO RC E RL
PROFESSOR TEORIA: PROF. JONAS
PROF. DR. LUIZ FERNANDO CHARBEL
04 / NOVEMBRO / 2014
TERÇA-FEIRA
RESUMO
	
Nesse experimento utilizamos o multímetro para medir freqüência e tensão, em seguida calculamos a corrente. E também encontrarmos a corrente ficaz do circuito e a defasagem para cada freqüência para os circuitos RC e RL. 
INTRODUÇÃO
Quando fazemos análises em corrente alternada, o interessante é não pensarmos em carga e descarga do capacitor. Na verdade devemos pensar que o capacitor causará um adiantamento no sinal da corrente do circuito com relação ao sinal da fonte de alimentação. Em outras palavras, se olharmos esses sinais num osciloscópio, veremos que o sinal da corrente passa pelo zero antes do sinal da tensão.
À diferença entre as fases da tensão e da corrente pode expressar também a fase da impedância total do circuito.
A reatância capacitiva é expressa por . Observando essa expressão percebemos que Xc é inversamente proporcional à freqüência, ou seja, quanto maior f, menor será o Xc. Isso faz com que, ao aumentarmos a freqüência, o circuito se torne menos capacitivo. Se o circuito é menos capacitivo a defasagem entre corrente e tensão também será menor. Se por outro lado diminuirmos f, o circuito se tornará mais capacitivo e a defasagem será maior.
Se analisarmos agora o comportamento da amplitude da corrente em função da freqüência perceberemos que ela tende a aumentar com o aumento da freqüência. Isso pode ser entendido se analisarmos o seguinte: o módulo da impedância total do circuito é dado por . Se com o aumento da freqüência Xc diminui, Zeq também diminuirá. Segundo a lei de ohm (U=R.I), que é valida para ondas senoidais, um Zeq menor permitirá, para uma tensão constante, a circulação de uma corrente de amplitude maior.
Circuito RL 
Na corrente alternada não vamos pensar em sua energização e tão pouco na sua desenergização. Na verdade vamos pensar que ao contrário do capacitor, o indutor causará um atraso no sinal da corrente do circuito com relação ao sinal da fonte de alimentação. Em outras palavras, se olharmos esses sinais num osciloscópio, veremos que o sinal da tensão passa pelo zero antes do sinal da corrente.
A reatância indutiva é expressa por . Observando essa expressão percebemos que XL é diretamente proporcional à freqüência, ou seja, quanto maior f, maior será o XL. Isso faz com que ao aumentarmos a freqüência o circuito se torne mais indutivo. Quanto mais indutivo for o circuito, maior será a defasagem. Se por outro lado diminuirmos f, o circuito se tornará menos indutivo e conseqüentemente a defasagem será menor.
Com relação à amplitude da corrente, no circuito RL, ela tende a diminuir com o aumento da freqüência. O entendimento disso pode ser feito de maneira semelhante a analise que fizemos para o capacitor: o módulo da impedância total do circuito é dado por . Se com o aumento da freqüência XL aumenta, Zeq também aumentará. Então um Zeq maior permitirá, para uma tensão constante, a circulação de uma corrente de amplitude menor.
Materiais utilizados
-Resistor;
-Capacitor;
-Multímetro
Descrição do experimento
Montamos um circuito RC série, utilizando um capacitor e um resistor. Alimentamos o circuito. Utilizamos os valores de R e C calculamos o valor da freqüência de corte do circuito, medimos os valores das tensões de pico no resistor e no capacitor para diferentes valores de freqüência de excitação do circuito RC. Variamos a freqüência do sinal proveniente do gerador de funções para uma ampla faixa, abaixo e acima da freqüência de corte.
Construímos uma tabela contendo os valores da tensão de pico sobre o resistor e sobre o capacitor, assim como os valores das tensões de pico normalizadas pela tensão de pico da fonte no resistor e no capacitor e os valores das respectivas freqüências. Acrescentamos à tabela os valores calculados para a reatância capacitiva e o módulo da impedância complexa do circuito para cada valor da freqüência.
Objetivos do Trabalho
	
Estuda o comportamento de um circuito RC, e de um RL. E determinar experimentalmente o valor da Capacitância “C” e Indutância “L”.
RESULTADOS E ANÁLISE DOS RESULTADOS
Tabela 1: Circuito 1
	f(Hz)
	1/f (Hz)
	Ur (V)
	Uc (V)
	i m(A)
	Xc ('Ω)
	100
	 
	0,120
	4,006
	1,13
	 
	200
	 
	0,223
	3,752
	2,14
	 
	300
	 
	0,304
	3,300
	2,95
	 
	400
	 
	0,310
	3,010
	3,55
	 
	500
	 
	0,350
	2,700
	3,99
	 
	600
	 
	0,380
	2,390
	4,28
	 
	700
	 
	0,390
	2,180
	4,55
	 
	800
	 
	0,410
	1,970
	4,72
	 
	900
	 
	0,420
	1,790
	4,85
	 
	1000
	 
	0,430
	1,660
	4,94
	 
Tabela 2: Circuito 2
	f(Hz)
	1/f (Hz)
	Ur (V)
	Ul (V)
	i m(A)
	Xl ('Ω)
	100
	 
	0,560
	0,013
	5,65
	 
	200
	 
	0,558
	0,020
	5,62
	 
	300
	 
	0,554
	0,029
	5,60
	 
	400
	 
	0,553
	0,038
	5,57
	 
	500
	 
	0,552
	0,047
	5,55
	 
	600
	 
	0,550
	0,056
	5,52
	 
	700
	 
	0,551
	0,066
	5,51
	 
	800
	 
	0,549
	0,075
	5,50
	 
	900
	 
	0,548
	0,885
	5,49
	 
	1000
	 
	0,547
	0,093
	5,47
	 
	
CONCLUSÃO
	O circuito RC serie pode se comportar tanto quando resistivo quanto capacitivo, dependendo da faixa de freqüência, e que o circuito RL série também se comporta como resistivo ou indutivo também dependendo da faixa de freqüência.
	REFERÊNCIAS
- Física Conceitual, Paul G. Hewitt, 9ª edição, Editora Bookman.
- Física Para Cientistas e Engenheiros, Paul A. Tipler, volume 2, 4ª edição, 1999, Nova York, EUA.