Circuitos-Eletricos-Relatorio-4

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CIRCUITOS ELÉTRICOS
Aula 2: Características dos Indutores e Capacitores
Professor: Carlos Eduardo 
Engenharia Biomédica
Grupo:	
Gustavo Cassiano Nogueira 11521EAU013
Ludimila Fernandes da Silva 11421EBI006
Rafael Carnaval Amaral 11321ECP017
Ravelly Borges Amorim 11421EBI013
17 de novembro de 2015
1 - Parte Experimental	3
1.1 – Materiais Utilizados	3
1.2 – Procedimento Experimental para o circuito RL	3
2 - Simulação	5
3 – Conclusão	15
4 – Referências Bibliográficas	16
1 - Parte Experimental
1.1 – Materiais Utilizados
Gerador de Funções;
Capacitor variável;
Indutor variável;
Jumpers;
Osciloscópio.
1.2 – Procedimento Experimental para o circuito RL
Inicialmente foi montado o circuito conforme a figura 1 para consequentemente medir as quedas de tensão em cada componente, sendo que cada sequência de medidas era uma faixa de frequência (adotamos cinco frequências diferentes).
Figura1
Sendo:
R= 470 Ω;
L= 1 H;
C= 0,1 μF;
Vm= 3V.
De acordo com alguns cálculos apresentados no laboratório foi mostrado que a frequência de ressonância para o circuito acima é de 500Hz.
O circuito foi analisado em cinco valores diferentes de frequência. Os valores das quedas de tensão em cada componente foram medidos com o auxilio do osciloscópio e estão dispostos na tabela 1.
Como R(tensão no resistor) está na referencia, seu ângulo vale zero, já o L (tensão no indutor) é adiantado 90º em relação à referencia e C(tensão medido no capacitor) é atrasado 90º. Como em 300Hz e 400Hz o circuito é predominantemente capacitivo, o ângulo de 1vale -90º e o de Vé negativo. Como 500Hz é a frequência de ressonância, 1etem o ângulo igual a 0º. Já em 600Hz e 700Hz o circuito é predominantemente indutivo, o ângulo de 1vale 90º e o de é positivo.
O valor do ângulo de é obtido através da variação de tempo e o período. A relação é dada pela fórmula:
	Frequência (Hz)
	R(V)
	L(V)
	C(V)
	1(V)
	(V)
	Δt
	300
	∟0º
	∟90º
	∟-90º
	∟-90º
	∟
	μs
	400
	∟0º
	∟90º
	∟-90º
	∟-90º
	∟
	μs
	500
	∟0º
	∟90º
	∟-90º
	∟ 0º
	∟
	μs
	600
	∟0º
	∟90º
	∟-90º
	∟90º
	∟
	μs
	700
	∟0º
	∟90º
	∟-90º
	∟90º
	∟
	μs
Tabela 1 - Medida de tensão na forma fasorial para o circuito RLC série em função da frequência.
Os valores dos ângulos de , relacionados na tabela acima, foram calculados, após determinarmos, através do osciloscópio, os valores do período (inverso da frequência) e das variações de tempo.
Através dos dados da tabela 1, podemos perceber que nas frequências de 300Hz e 400Hz, o circuito é predominantemente capacitivo; na frequência de 600Hz e 700Hz, o circuito é predominantemente indutivo. Essa conclusão é feita porque em 300Hz e 400Hz, a queda de potencial total esta atrasada, como no capacitor; em 500Hz a tensão está na referencia, logo não sofre influencia do capacitor e do indutor; e em 600Hz e 700Hz a tensão esta adiantada, como no indutor.
Como calculado:
	F (Hz) 
	VR (V)
	VL (V)
	VC (V) 
	V1 (V) 
	V (V)
	t (μs)
	300
	0,9
	3,48
	9,7
	6,02 
	1,03
	800
	400
	1,92
	9,82
	15,64
	5,62
	1,98
	500
	500
	14,6
	28,71
	28,12
	1,98
	4,32
	0
	600
	2,18
	17,23
	12,08
	5,74
	2,22
	320
	700
	1,39
	12,08
	6,34
	6,14
	1,43
	280
Tabela 2 – Valores encontrados de acordo com a tabela 1.
2 – Simulação
Figura 2 – gráfico de para a frequência de 300Hz
Figura 3 – gráfico de para a frequência de 300Hz
Figura 4 – gráfico de para a frequência de 300Hz
Figura 5 – gráfico de para a frequência de 300Hz
Figura 6 – gráfico de para a frequência de 400Hz
Figura 7 – gráfico de para a frequência de 400Hz
Figura 8 – gráfico de para a frequência de 400Hz
Figura 9 – gráfico de para a frequência de 400Hz
Figura 10 – gráfico de para a frequência de 500Hz
Figura 11 – gráfico de para a frequência de 500Hz
Figura 12 – gráfico de para a frequência de 500Hz
Figura 13 – gráfico de para a frequência de 500Hz
Figura 14 – gráfico de para a frequência de 600Hz
Figura 15 – gráfico de para a frequência de 600Hz
Figura 16 – gráfico de para a frequência de 600Hz
Figura 17 – gráfico de para a frequência de 600Hz
Figura 18 – gráfico de para a frequência de 700Hz
Figura 19 – gráfico de para a frequência de 700Hz
Figura 20 – gráfico de para a frequência de 700Hz
Figura 21 – gráfico de para a frequência de 700Hz
3 – Conclusão
 Através do experimento realizado percebemos que em circuitos RLC de corrente alternada, a frequência tem influencia no comportamento do circuito, pois a impedância total esta relacionada as reatâncias do capacitor e do indutor que , por sua vez, dependem da frequência.
Além da impedância, os componentes do circuito apresentam um ângulo de deslocamento que ira deslocar a fase da corrente em relação a da tensão de acordo com o valor dos elementos e da frequência inserida. Por isso, representamos a corrente, a tensão e a impedância por fasores.
Desse modo, verificamos que com o aumento da frequência, o circuito se torna predominantemente indutivo (pois a reatância indutiva é diretamente proporcional a frequência) e se diminuirmos a frequência, o circuito se torna predominantemente capacitivo (pois a reatância é inversamente proporcional a frequência).
Constamos também que na chamada frequência de ressonância (no caso do nosso circuito no valor de 500Hz), o circuito é predominantemente resistivo, visto que as reatâncias do capacitor e do indutor tem aproximadamente o mesmo valor e suas curvas tem 180º de defasagem, logo suas influencias no circuitos são praticamente nulas. Além disso, as curvas de VR(t) e V(t) ficam em fase.
4 – Referências Bibliográficas
Apostila de Laboratórios de Circuitos 1 – UFU
Análise de Circuitos em corrente Contínua – O. Albuquerque – Editora: Érica
BOYLESTAD, L. Robert. Introdução à análise de Circuitos. 10ª Edição, São Paulo, Pearson Prentice Hall, 2004.