Circuitos-Eletricos-Relatório-6

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Universidade Federal de Uberlândia
		FEELT – Faculdade de Engenharia Elétrica
CIRCUITOS ELÉTRICOS
Prática 6: Comportamento de circuitos transitórios de 1ª ordem
Professor: Adélio José de Moraes
Engenharia Eletrônica e de Telecomunicações
Grupo: Andréia Coelho Domingos		 11311ETE019
 Gustavo Coelho Domingos 11321ETE010	
	
11 de agosto de 2014 
Sumário:
Sumário								 Páginas
							
1. Parte Experimental 1						3		
	1.1 – Materiais utilizados					3
	1.2 – Procedimento experimental				3
2. Parte Experimental 2						4
	2.1 – Materiais utilizados					4
	2.2 – Procedimento experimental				5	
3. Simulação								6
	3.1 – Simulação do circuito RL				6
	3.2 – Simulação do circuito RC				7
4. Conclusão								7
5. Referências bibliográficas			 	 8
1 – Parte Experimental I (Circuito RC)
– Materiais Utilizados
1 osciloscópio;
1 gerador de função;
1 resistor de 10kΩ;
1 capacitor ajustável (0,01µF);
Cabos de conexão;
– Procedimento Experimental
Foi montado um circuito em série com o intuito de verificar experimentalmente a resposta do circuito RC transitório de primeira ordem quando excitado por uma tensão degrau , conforme a figura abaixo:
Figura 1 – Circuito RC
Foi ajustada a tensão ( do gerador de função para uma onda quadrada e frequência de 1kHz .O canal 1 do osciloscópio foi ajustado para visualizar a forma de onda da tensão no circuito entre os pontos X e Y ( e o canal 2 foi ajustado para visualizar a tensão no resistor (), entre X e Z. Sendo que o ponto X foi definido como o ponto comum (terra). A constante de tempo para o resistor foi de 0,104 ms e as tensões do resistor foram:
 Tabela 1 – no circuito RC
	 
 Semiciclo
Tensão (V)
	Positivo
	Negativo
	Inicial
	6
	-6
	Final
	0
	0
 
Podemos obter a constante de tempo do resistor a partir da equação: 
Foi mudada a entrada e saída do canal 2 para Z e Y, afim de medir a tensão no capacitor () e mantivemos o canal 1 do osciloscópio entre X e Y, com a diferença de que Y foi o ponto comum (terra). A constante de tempo para o capacitor foi de 0,104 ms e as tensões do capacitor foram:
 
 Tabela 2 – no circuito RC
	 
 Semiciclo
Tensão (V)
	Positivo
	Negativo
	Inicial
	-3
	 3
	Final
	3
	-3
Teoricamente podemos obter a constante de tempo do capacitor a partir da expressão: 
Ou seja, a mesma do resistor, o que era esperado, pois a constante de tempo é do circuito e nao depende de cada componente separado.
Temos que o tempo aproximado para que o circuito entre em regime permanente é de . Assim, através dos dados obtidos no experimento, esse tempo corresponde a 0,416ms. 
2. Parte Experimental II (Circuito RL)
2.1 – Materiais Utilizados
1 osciloscópio;
1 gerador de função;
1 resistor de 10kΩ;
1 indutor ajustável (1H);
Cabos de conexão;
2.2 – Procedimento Experimental
Análogamante ao circuito RC, foi montado o circuito em série da com o intuito de verificar experimentalmente a resposta do circuito RL transitório de primeira ordem quando excitado por uma tensão degrau,conforme a figura abaixo:
Figura 2 – Circuito RL
Foi ajustada a tensão ( do gerador de função para uma onda quadrada e frequência de 1kHz.O canal 1 do osciloscópio foi ajustado para visualizarmos a forma de onda da tensão no circuito entre X e Y ( e o canal 2 foi ajustado para visualizarmos a tensão no resistor (), entre X e Z. Sendo que o ponto X foi definido como o ponto comum (terra). A constante de tempo para o resistor foi de 0,108 ms e as tensões do resistor foram:
 Tabela 3 – no circuito RL
	 
 Semiciclo
Tensão (V)
	Positivo
	Negativo
	Inicial
	-3
	3
	Final
	3
	-3
 
Podemos obter a constante de tempo do resistor a partir da equação: 
Mudamos a entrada e saída do canal 2 para Z e Y, afim de medirmos a tensão no indutor () e mantivemos o canal 1 do osciloscópio entre X e Y, com a diferença de que Y foi o ponto comum (terra). A constante de tempo para o indutor foi de 0,108 ms e as tensões do indutor foram:
 Tabela 4 – no circuito RL
	 
 Semiciclo
Tensão (V)
	Positivo
	Negativo
	Inicial
	6
	-6
	Final
	0
	0
Podemos obter a constante de tempo do indutor a partir da mesma expressão da constante de tempo do resistor, o que nos dá , que é a mesma do resistor, o que era esperado, como foi dito no experimento 1.
Tivemos que o tempo aproximado para que o circuito entre em regime permanente é de . Assim, através dos dados obtidos no experimento, esse tempo corresponde a 0,432ms.
3 – Simulação
	3.1 – Simulação do circuito RC
Figura 3 – Ondas de tensão 
3.2 – Simulação do circuito RL
Figura 4 – Ondas de tensão 
4 – Conclusão
	Ao analisarmos os gráficos da tensão e da corrente no circuito RC percebemos claramente o atraso da tensão no capacitor, pois apesar da mudança brusca de tensão no circuito, há uma suavização dessa mudança no gráfico de , o que faz com que os valores de voltagem sejam sempre menores (em módulo) ou iguais para um mesmo instante de tempo. No gráfico de é possível perceber o adiantamento da corrente em relação à tensão no capacitor. Podemos visualizar também que, com o aumento do tempo, o carregamento do capacitor tende à zerar a corrente, já que um capacitor carregado representa um circuito aberto.
	Agora o circuito RL percebemos, no gráfico de , o adiantamento da tensão no indutor e que, com o passar o tempo, a tensão no mesmo tende a se anular pois, um indutor em um circuito com tensão constante equivale a um curto-circuito. O gráfico de nos mostra o atraso na corrente provocado pelo indutor. Assim como na tensão para o circuito RC, temos uma suavização da variação da corrente.
	
5 – Referências Bibliográficas
MORAIS, AJ; Tavares, CE. Laboratório de Circuitos Elétricos 1.