Relatório Atividade Prática Análise de Circuitos Thiago Abreu

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CENTRO UNIVERSITÁRIO INTERNACIONAL UNINTER
ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA
BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
DISCIPLINA DE ANÁLISE DE CIRCUITOS
ATIVIDADES PRÁTICAS 
 
ALUNO: THIAGO VIEIRA DE ABREU
professorA: VIVIANA R. ZURRO
NITERói – RJ
2017
RESUMO
Calcular e medir sinais senoidais e simular circuitos com resistores, capacitores e indutores.
INTRODUÇÃO
Análise de Circuitos é o estudo da passagem da corrente elétrica pelos elementos que compõem um circuito elétrico.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
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.
Os capacitores, assim como os resistores, podem ser associados em série, paralelo ou misto. Como são elementos de circuito elétrico que tem como principal função o armazenamento de cargas elétricas, essas associações têm como objetivo obter a capacitância desejada.
O indutor (também chamado de bobina ou solenóide) é um elemento passivo que armazena corrente num campo magnético. De maneira geral, um indutor é composto por um fio condutor enrolado em forma de espiral. Cada volta da bobina é chamada de espira e a quantidade de espiras influencia diretamente na intensidade do campo magnético gerado.
OBJETIVO GERAL
 Fazer uma análise completa dos circuitos em todas as composições. 
OBJETIVO EXPERIMENTO 01 – SENOIDES E FASORES
 Calcular e medir sinais senoidais e simular circuitos com resistores, capacitores e indutores.
OBJETIVO EXPERIMENTO 02 – ASSOCIAÇÃO DE CAPACITORES
 Os resistores usados na maioria das montagens comuns têm uma tolerância de 20%. Isso significa que, na falta de um valor original, dependendo da função é possível experimentar um valor próximo. Entretanto, se os resistores recomendados no projeto forem de pequena tolerância, 5% ou menos, o leitor deve partir para outros tipos de soluções. 
 Uma delas consiste na associação de resistores de outros valores. Por exemplo, se não encontro um resistor de 150 ohms para uma aplicação, posso associar em série um de 100 ohms com um de 47 ohms, obtendo com boa precisão o valor desejado. O problema está apenas no espaço disponível na montagem, já que teremos de colocar dois resistores onde havia apenas um. 
 Os capacitores, assim como os resistores, podem ser associados em série, paralelo ou misto. Esses são elementos de circuito elétrico que tem como principal função o armazenamento de cargas elétricas. Essas associações têm como objetivo obter a capacitância desejada. Assim esse experimento tem como objetivo principal calcular a capacitância e a indutância em diversas associações.
OBJETIVO EXPERIMENTO 03 – FILTROS PASSIVOS
 O filtro é um circuito que permite a passagem de sinais apenas em determinadas frequências. 
 Ele pode ser classificado em: 
- Filtro Passa-Baixas (F.P.B.) 
- Filtro Passa-Altas (F.P.A.) 
- Filtro Passa-Faixa (F.P.F.) 
- Filtro Rejeita-Faixa (F.R.F.) 
 Os filtros são considerados passivos quando são formados apenas por dispositivos passivos, como resistores, capacitores e indutores. Outra característica dos filtros passivos é o fato de o ganho de tensão ser sempre menor ou igual a 1 (ou 0db), já que não possuem nenhum dispositivo ativo capaz de amplificar os sinais. 
 O objetivo desse experimento é montar e avaliar um filtro passa baixa com capacitor.
ATIVIDADES PRÁTICAS
Informações e resultados foram alcançados após execução dos procedimentos experimentais disponibilizados no ambiente virtual AVA com utilização do Multsim Blue. Veja os mesmos organizados abaixo por experimento:
EXPERIMENTO 01 – SENOIDES E FASORES
DIVISOR DE TENSÃO
Procedimento Experimental: 
Utilizando o Multisim Blue (laboratório virtual), simular o circuito com uma ligação em série de dois resistores e com um a fonte de tensão alternada, a corrente é igual para os dois resistores. Foi usado como referência os valores que estão ao lado das imagens, simulando três opções de circuitos. E com o resultado encontrado, preenchido a lacuna de VR2[V].
Análises, Resultados e Conclusão:
As formas de onda estão em fase uma com a outra, mostrando assim que um circuito puramente resistivo não provoca desfasamento angular.
CIRCUITO RC SÉRIE
Procedimento Experimental: 
Utilizando o Multisim Blue (laboratório virtual), simular o circuito com uma ligação em série de um resistor e um capacitor com um a fonte de tensão alternada. Foi usado como referência os valores que estão ao lado das imagens, simulando três opções de circuitos. E com o resultado encontrado, preenchido a lacuna de Vc[V].
Análises, Resultados e Conclusão:
Observa-se nos gráficos abaixo que tem um defasamento angular entre as formas de onda. Assim mostra a influência do capacitor no circuito, atrasando a forma de onda da tensão em relação corrente. No último gráfico o defasamento é bem pequeno, não sendo possível ver sem zoom.
CIRCUITO RL SÉRIE
Procedimento Experimental:
Utilizando o Multisim Blue (laboratório virtual), simular o circuito com uma ligação em série de um resistor e um indutor com um a fonte de tensão alternada. Foi usado como referência os valores que estão ao lado das imagens, simulando três opções de circuitos. E com o resultado encontrado, preenchido a lacuna de VL[V]
Análise, Resultados e Conclusão:
Observa-se nos gráficos abaixo que tem um defasamento angular entre a formas de onda. Assim mostra a influência do indutor no circuito, atrasando a forma de onda da corrente em relação tensão. No último gráfico o defasamento é bem pequeno, não sendo possível ver sem zoom. 
TRANSFORMADOR
Procedimento Experimental:
Utilizando o Multisim Blue (laboratório virtual), simular o circuito com um transformador com uma carga (resistor) conectado ao secundário. Números de espiras do primário é igual a 8 e números de espiras do secundário é igual a 2, resistor de 1kΩ. Medir a tensão do primário e do secundário e preencher a tabela.
Análise, Resultados e Conclusão:
A tensão do secundário é menor que a tensão do primário pelo fator de transformação do T1 (8:2). Entrada de 12v e saída 3v.
CIRCUITO RLC SÉRIE
Procedimento Experimental:
Com base no circuito ao lado, calcular: 
	
Questões:
A frequência da fonte:
W=120rad/seg
A impedância total do sistema: 
Z=√120x 50^2+(120x10x1 0^-3 – 120x20x 10^-6)^2
Z= 548Ω
A corrente total do sistema:
Imax = V / Z = 120V / 548Ω = 0, 219A
VRMS e IRMS
VRMS = Vpk x 0,707 = 120 x 0,707 = 84,84 V
IRMS = Imax x 0,707 = 0,219 x 0,707 – 0,155 A
A tensão em R1: 
Vmax= Imax x R1 = 0,219 x 50 = 10,95 V
A tensão em L1: 
XL= 2.pi.f.L= 2x 3,14x 6 0x 10x 10^-6= 3,77Ω
VL1= ZL1.i= 3,77Ω x 0 ,219A = 0,82V
A tensão em C1:
Xc = 1/ 2.pi.f.c = 1/ 2x 3,13x 60x 20 10^-6 ≡ 132,63 Ω
Vc1= XC.i= 132,63Ω x 0,219A= 29,04V
A potência média dissipada pela carga
Pmed= Irm s^2 x 50 = 1,20W
BOBINA
Procedimento Experimental:
Montar no Laboratório Virtual (Multisim Blue) um circuito com uma bobina de indutância 0.1H e resistência 80 Ω ligada a uma fonte de alimentação de 100 V, 600 Hz. Para depois ser calculada a impedância do circuito e a corrente fornecida pela fonte.
CIRCUITO
Procedimento Experimental:
Utilizando métodoque achar mais conveniente, determine o fasor V.
Resultados: 
Para a análise nodal, na minha resolução foi adotado todas as correntes saindo do nó.
 
EXPERIMENTO 02 – ASSOCIAÇÃO DE CAPACITORES E INDUTORES
ASSOCIAÇÃO DE CAPACITORES
Separe os seguintes capacitores e meça sua capacitância real, preenchendo a tabela a seguir:
Montar o seguinte esquemático no protoboard:
Medir o valor da associação de capacitores:
18,5nF
Calcular usando valores nominais:
Comparar o valor medido e justificar se os valores forem diferentes:
O valor medido com multímetro foi de 18,5nF e o valor calculado foi de 22nF, a diferença fica pelo fator de que os componentes não são de precisão.
ASSOCIAÇÃO DE INDUTORES
Separe os seguintes indutores e meça sua indutância real, preenchendo a tabela a seguir:
Montar o seguinte esquemático no protoboard:
 
Meça o valor nominal da associação de indutores:
112 µH
Calcule usando os valores nominais:
Comparar o valor medido e justificar se os valores forem diferentes
O valor medido com multímetro foi de 112µH e o valor calculado foi de 
105,27µH, a diferença fica pelo fator de que os componentes não são de precisão. 
EXPERIMENTO 03 – FILTROS PASSIVOS