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FAHOR – FACULDADE HORIZONTINA ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO RELATÓRIO SOBRE AULA PRÁTICA DE ELETRÔNICA DISCIPLINA: ELETRÔNICA PARA AUTOMAÇÃO I PROFESSOR: Cristiano Rosa dos Santos ACADÊMICOS: Alessandro L R Silveira, Claudinei Stiegelmaier, Gabriel R Mühlbeier, Ricardo Krombauer. 1 - INTRODUÇÃO Realizado por estudos teóricos, aula prática sobre conjunto retificador, diodos, aplicação de LED, potenciômetros, associação de resistências e diodos. Para melhor compreensão do funcionamento do sistema realizou-se medidas para comparação de resultados, calculados e medidos, havendo assim pequenas variações entre os resultados que serão explicados ao decorrer do trabalho. 2 - DESENVOLVIMENTO O trabalho foi realizado em grupo, no laboratório de robótica da FAHOR, com base em nossas aulas teóricas foi realizado um trabalho prático onde utilizou-se fórmulas e vários testes de alguns componentes onde os resultados foram comparados com os dados obtidos pelo osciloscópio. Objetivos Desenvolver e melhorar o entendimento dos acadêmicos sobre o funcionamento dos diodos e como eles podem ser usados na construção e aplicação de circuitos. Equipamento Foi utilizado na aula de laboratório para a realização do experimento: placa protoboard, diodo N4007, resistências (220Ω, 470Ω, 820Ω, 1KΩ, 4,7KΩ, 10KΩ, 47KΩ, 100KΩ), fonte de tensão DC de 0 a 15 V, LED, fonte de corrente alternada de 12V e 400mA, potenciômetro de 10KΩ, osciloscópio, cabos de ligação, calculadora, multímetro digital, material de apoio. Procedimento Experimental 1. Procedimento experimental Montagem de circuito para realização de medidas de tensão e corrente, aplicando uma tensão de 10 volts sobre o circuito e alterando as resistências entre: 220Ω, 470Ω, 1KΩ, 4,7KΩ, 10KΩ, 47KΩ, 100KΩ. Realizando a comparação das medidas efetuadas com as medidas calculadas. Figura 1: Esquema de ligação do circuito Fonte: Material cedido pelo professor. Dados Experimentais e Análise Tabela1: comparação dos resultados obtidos. RΩ 220Ω 470Ω 1KΩ 2,2KΩ 4,7KΩ 10KΩ 47KΩ 100kΩ Vd(V) 0,74 0,70 0,67 0,63 0,60 0,57 0,50 0,47 Id(mA) 42 19,79 9,33 4,26 2 0,94 0,20 0,095 Fonte: Os autores Conclusões Concluiu-se com a análise dos circuitos que os valores obtidos pelo multímetro e usados para calcular Id(mA) foram semelhantes aos calculados apenas na teoria sem valores reais medidos, comprovando assim que a teoria e a prática estavam corretas. 2. Procedimento experimental Teste de estado de funcionamento de diodo utilizando um multímetro digital para medir a polarização do diodo. Dados Experimentais e Análise Tabela 2: polarização do diodo. Código comercial Medidas Pol. direta Pol. reversa N4007 0,641V ∞ Fonte: Os autores Conclusões Com o resultado da análise através do multímetro constatou-se que o diodo está em perfeito estado de funcionamento, pois em polarização direta seu consumo é de 0,641V e em polarização reversa é infinito. 3. Procedimento experimental Montagem de circuito utilizando uma fonte de tensão de corrente continua, um resistor de 1KΩ e um diodo N4007, com o auxílio do multímetro será medida a tensão e a corrente do sistema. Utilizando a polarização direta e a polarização reversa. Figura 2: Esquema de ligação do circuito Fonte: Material cedido pelo professor. Dados Experimentais e Análise Tabela 3: Valores obtidos com a medição do circuito de polarização direta. Vi [V] Vd [V] Id [mA] 0,0 0 0 0,2 0,23 0,0023 0,4 0,38 0,02 0,5 0,43 0,07 0,6 0,47 0,13 0,7 0,50 0,2 0,8 0,52 0,28 1,0 0,53 0,47 2,0 0,59 1,42 5,0 0,64 4,46 10 0,67 9,33 Fonte: Os autores Tabela 4: tabela de valores de diodo ligado de forma reversa. Vi [V] Vd [V] Id [mA] -1,0 -1 0 -2,0 -2 0 -5,0 -5 0 -10,0 -10 0 Fonte: Os autores Conclusões Concluiu-se com a análise dos resultados obtidos na análise do circuito de polarização direta a curva característica do diodo e também a curva característica da corrente e no circuito de polarização reversa a tensão ficou toda em cima do diodo, sendo a corrente do sistema igual a zero. 4. Procedimento experimental Montagem de circuito utilizando uma fonte de tensão de corrente continua de 0 a 15V, um resistor de 820Ω, ligado em série com um LED (diodo emissor de luz). Sendo medida a tensão e a corrente a partir da variação da tensão da fonte de 0 até o momento em que o LED emitirá luz. Figura 3: Esquema de ligação do circuito Fonte: Material cedido pelo professor. Dados Experimentais e Análise O LED passou a emitir luz a partir de 1,78 volts utilizando uma corrente de 0,27mA. Conclusões Concluiu-se então que a partir de 1,78 volts o LED passa a emitir de luz. 5. Procedimento experimental Montagem de circuito utilizando uma fonte de tensão de corrente contínua de 10V, um resistor de 820Ω e um potenciômetro de 10KΩ ligados em série com um LED (diodo emissor de luz). Sendo medida a tensão e a corrente a partir da variação do potenciômetro observando a luminosidade do LED. Figura 4: Esquema de ligação do circuito Fonte: Material cedido pelo professor. Dados Experimentais e Análise Através de cálculo obteve-se o resultado com a resistência máxima do potenciômetro uma corrente de 0,75mA no circuito e resistência mínima no potenciômetro de 9,66mA no circuito. Realizando as medidas do circuito observou-se que com a resistência máxima do potenciômetro a corrente atingiu 0,69mA e com a resistência mínima do potenciômetro a corrente atingiu 9,5mA. Conclusões Concluiu-se então com este experimento que quanto menor a resistência maior será acorrente e maior será a potência do sistema. 6. Procedimento experimental Montagem de circuito utilizando uma fonte de tensão de corrente alternada de 12V, e 400 mA utilizando um diodo para confeccionar um retificador de meia onda ligada em série com uma resistência de 10kΩ, sendo realizada a captura de dados e execução de cálculos. Figura 5: Esquema de ligação do circuito Fonte: Material cedido pelo professor. Dados Experimentais e Análise Através do uso do multímetro foi realizada a leitura da tensão de entrada do sistema de 12 volts, foi calculado com isto a potência do sistema que ficou em 0.0144W, calculando a tensão de pico de entrada de 16,97 volts e a tensão de pico de saída de 16,27 volts, também a tensão de saída média de 5,40 volts e uma corrente de saída de pico de 1,624mA. Utilizando os canais do osciloscópio obteve-se as seguintes leituras: Tensão média de saída de 5,41 volts e gráfico a seguir. Gráfico 1: curva da tensão no secundário Gráfico 2: curva da tensão no secundário do transformador e na carga. do transformador e no diodo. Fonte: Os autores Fonte: Os autores Conclusões Concluiu-se então com este experimento que no retificador de meia onda há uma perda de tensão média de 50 por cento em relação a tensão da fonte. 7. Procedimento experimental Montagem de circuito utilizando uma fonte de tensão de corrente alternada de 12V, e 400mA utilizando quatro diodos para confeccionar um retificador de onda completa ligada em série com uma resistência de 10kΩ, sendo realizada a captura de dados e execução de cálculos. Figura 6: Esquema de ligação do circuito Fonte: Material cedido pelo professor. Dados Experimentais e Análise Atravésdo uso do multímetro foi realizada a leitura da tensão de entrada do sistema de 12 volts, foi calculado com isto a potência do sistema que ficou em 0.0144W, calculando a tensão de pico de entrada de 16,97 volts e a tensão de pico de saída de 16,27 volts, também a tensão de saída média de 10,79 volts e uma corrente de saída de pico de 1,627mA. Utilizando os canais do osciloscópio obteve-se as seguintes leituras: Tensão média de saída de 10,4 volts e gráfico a seguir. Gráfico 3: curva da tensão no secundário Gráfico 4: curva da tensão no secundário do transformador e na carga. do transformador e no diodo D2 Fonte: Os autores Fonte: Os autores Conclusões Concluiu-se então com este experimento que no retificador de onda completa há uma perda de tensão média de 1,6 volts em relação a tensão da fonte pelo consumo de tensão dos diodos 2 e 4. 8. Procedimento experimental Montagem de circuito utilizando uma fonte de tensão de corrente contínua de 5V utilizando dois diodos, um resistor de 1kΩ e um resistor de 10kΩ para confeccionar sistema de portas lógicas. Figura 7: ligação 1. Figura 8: ligação 2. Fonte: Material cedido pelo professor. Dados Experimentais e Análise Através do uso do multímetro foi realizada a leitura da tensão de saída do sistema. Alterando a entrada de tensão nos diodos entre 0 e 5 volts. Tabela 5: resultados ligação 1. V1 V2 Vsaída Saída Lógica 0 0 0,62 0 0 5 0,65 0 5 0 0,65 0 5 5 4,98 1 Fonte: Os autores Tabela 6: resultados ligação 2. V1 V2 Vsaída Saída Lógica 0 0 0 0 0 5 4,42 1 5 0 4,41 1 5 5 4,45 1 Fonte: Os autores Conclusões Concluiu-se então com este experimento que no primeiro circuito simulou-se uma porta lógica AND e no segundo circuito uma porta lógica OR. 3 - CONCLUSÃO Conclui-se que a realização de aulas práticas é de suma importância para melhor compreensão do funcionamento dos sistemas eletrônicos e que também a forma de realizar a verificação dos valores pode interferir no resultado final. Fazendo um comparativo entre os resultados obtidos e os resultados calculados observou-se uma leve variação podendo esta ser atribuída a erros de cálculos, arredondamentos ou medição.
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