Atividade Prátiva I Senóides e Fasores.pdf

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CENTRO UNIVERSITÁRIO INTERNACIONAL UNINTER
ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA
BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
DISCIPLINA DE ANÁLISE DE CIRCUITOS ELÉTRICOS
ATIVIDADE PRÁTICA I
SENOIDES E FASORES
 
VIVIANA RAQUEL ZURRO
2017
INTRODUÇÃO 
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 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 de frequência e da forma de
onda do sinal. São dispositivos dependentes de frequência.
OBJETIVOS
Calcular e medir sinais senoidais e simular circuitos com resistores, capacitores e
indutores.
METODOLOGIA
A atividade prática de Análise de Circuitos Elétricos foi realizada com a utilização do 
software de simulação gratuito Multisim Blue. O software foi disponibilizado nas aulas da 
disciplina e tutoriais foram vistos para instruções de instalação e manuseio do software.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
EXPERIMENTO 1 DIVISOR DE TENSÃO
Utilizando o Multisim Blue, simular o circuito da Figura 1. Este circuito simula uma ligação
em série de dois resistores com uma fonte de tensão alternada, a corrente é igual para os dois
resistores. 
1.Usando os dados da Tabela 1 simular o circuito para as três opções.
2.Colocar a ponta do canal 1 do osciloscópio na posição do terminal verde e a ponta do canal 2 no
terminal azul.
3.Mostrar para as três opções as tensões de entrada e saída e verificar a defasagem angular entre a
tensão de entrada e a tensão em R2.
4.Para melhor visualização colocar cores diferentes nos canais.
5.Preencher Vr2(pico) na Tabela 1.
6.Explicar brevemente a defasagem entre as ondas justificando porque acontece isto.
 Figura 1: Circuito divisor de tensão.
Figura 2: Resolução no software com resistores R1 de 1kΏ e R2 de 100Ώ com tensão de 10V
Figura 3: Resolução no software com resistores R1 de 100Ώ e R2 de 1kΏ com tensão de 35V
Figura 4 : Resolução no software com resistores R1 de 50Ώ e R2 de 50Ώ com tensão de 50V
Tabela 1. Tensões de pico de entrada e saída para diferentes valores de resistências
Vi (V) R1 (Ώ) R2 (Ώ) Vr2 (V)
10 1k 100 0,903
35 100 1k 31,59
50 50 50 24,72
Análises, Resultados e Conclusão: As formas de onda estão em fase uma com a outra, 
mostrando assim que um circuito puramente resistivo não provoca defasamento angular. 
EXPERIMENTO 2 CIRCUITO RC SÉRIE
 Utilizando o Multisim Blue, simular o circuito da Figura 5. Este circuito simula uma ligação em 
série de um resistor e um capacitor com uma fonte de tensão alternada, a corrente é igual para os 
dois elementos.
1. Usando os dados da Tabela 2 simular o circuito para a três opções.
2. Colocar a ponta do canal 1 do osciloscópio na posição do terminal verde e a ponta do canal 2 no 
terminal azul.
3. Mostrar para as três opções as tensões de entrada e saída e verificar a defasagem angular entre a 
tensão de entrada e a tensão em C.
4. Para melhor visualização colocar cores diferentes nos canais.
5. Preencher Vc (pico) na Tabela 2.
6. Explicar brevemente a defasagem entre as ondas justificando porque acontece isto.
 Figura 5: Circuito RC Série.
 Figura 6 :Resolução no software com resistor R1 de 100Ώ e Capacitor de 1uF com tensão de 10V
Figura 7:Resolução no software com resistor R1 de 50kΏ e Capacitor de 1nF com tensão de 35V
Tabela 2: Tensões de pico de entrada e saída para diferentes valores dos elementos do 
circuito
Vi (V) C1 (F) R1 (Ώ) Vc (V)
10 1u 100 9,947
35 100n 50kk 16,233
50 50u 2k 36,035
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 de tensão do CH2 em relação ao CH1.
EXPERIMENTO 3 CIRCUITO RL SÉRIE
Utilizando o Multisim Blue, simular o circuito da Figura 8. Este circuito simula uma ligação em 
série de um resistor e um indutor com uma fonte de tensão alternada, a corrente é igual para os dois 
elementos.
1. Usando os dados da Tabela 3 simular o circuito para a três opções.
2. Colocar a ponta do canal 1 do osciloscópio na posição do terminal verde e a ponta do canal 2 no
terminal azul.
3. Mostrar para as três opções as tensões de entrada e saída e verificar a defasagem angular entre a
tensão de entrada e a tensão em L.
4. Para melhor visualização colocar cores diferentes nos canais.
5. Preencher Vc (pico) na Tabela 2.
6. Explicar brevemente a defasagem entre as ondas justificando porque acontece isto. 
Figura 8: Circuito RL Série.
Figura 9:Resolução no software com resistor R1 de 100Ώ e Indutor de 3H com tensão de 10V
Figura 10:Resolução no software com resistor R1 de 50kΏ e Indutor de 100H com tensão de 35V
Figura 11:Resolução no software com resistor R1 de 10Ώ e Indutor de 10H com tensão de 50V
Tabela 3: Tensões de pico de entrada e saída para diferentes valores dos elementos do 
circuito
Vi (V) L1 (H) R1 (Ώ) Vc (V)
10 3 100 9,9
35 100 50kk 21,205
50 10 10 49,60
Análises, Resultados e Conclusão: Observa-se nos gráficos abaixo que tem um 
defasamento angular entre as formas de onda. Assim mostra a influência de quanto maior o indutor 
no circuito, mais atrasa a forma de onda de tensão do CH1 em relação ao CH2. 
EXPERIMENTO 4 TRANSFORMADOR
Utilizando o Multisim Blue, simular o circuito da Figura 12. Este circuito simula um circuito com
transformador. Números de espiras do primário é igual a 8 e números de espiras do secundário é
igual a 2.
1. Colocar a ponta do canal 1 do osciloscópio na posição do terminal verde e a ponta do canal 2 no
terminal azul. Mostrar as tensões e correntes de entrada e saída 
2. Medir a tensão do primário e do secundário e preencher a Tabela 4.
3. Verificar que a tensão do primário Vp é maior do que a do secundário Vs. Quantas vezes a tensão
do primário é maior do que a do secundário? Porque?
4. Medir a corrente do primário e do secundário e preencher a Tabela 4.
Figura 12: Circuito RL Série.
Figura 13:Resolução no software
Vp (V) Vs (V) Ip (mA) Is (mA)
11,87 2,969 742 3000
Análises, 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. 
EXPERIMENTO 5: CIRCUITO RL SÉRIE;
1. A frequência angular da fonte 
 W =120rad/seg
2. A impedância total do sistema:
Z=√120x 50^2+(120x10x10^-3 – 120x20x10^-6)^2
Z= 548Ω
3. A corrente total do sistema:
Imax= V / Z = 120V / 548Ω = 0,219A
4. 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
5. A tensão em R1:
Vmax= Imax x R1 = 0,219 x 50 = 10,95 V.
6. A tensão em L1:
XL= 2.pi.f.L= 2x 3,14x 60x 10x 10^-6= 3,77Ω 
VL1= ZL1 . i= 3,77Ω x 0,219A = 0,82V.
7. A tensão em C1:
Xc= 1/ 2.pi.f.c = 1/ 2x 3,14x 60x 20x 10^-6 ≅ 132,63Ω
Vc1= XC.i= 132,63Ω x 0,219A= 29,04V.
8. A potência média dissipada pela carga:
Pmed= Irms^2 x 50 = 1,20 W.
EXPERIMENTO 6: BOBINA
Uma bobina de indutância 0.1 H e resistência 80 Ω é ligada a uma fonte de alimentação de
100 V, 600 Hz. Calcular a impedância do circuito e a corrente fornecida pela fonte. Qual a
defasagem entre a tensão e a corrente totais? Calcular e montar o circuito no Multisim Blue.
 A reatância indutiva, Xl=w x L=2IIfl=2II.600.0,1≅377 ohms, 
��z = √(802+3772) ≅ 385 I = ��/�� = 110/385 = 0,26A
∅ = arctan (Xl/R) = arctan (377/80) ≅ 78°
EXPERIMENTO 7: CIRCUITO
Utilizando o método que achar mais conveniente determine o fasor VPara a análise nodal, na minha resolução foi adotado todas as correntes saindo do nó. 
(V5 )−10+( V− j 209 )+(
V
j5)+(V +100 j20 )=0 (V5 )−10+ j0,45− j 0,2V+( V20)+5 j=0
(0,25+ j 0,25)V−10+5 j=0
V= 10−5 j
0,25+ j0,25
V=10− j 30ou31,26 ∠ −71,56
	Introdução
	OBJETIVOS
	METODOLOGIA
	Procedimento experimental
	Experimento 1 divisor de tensão
	Experimento 2 Circuito Rc Série
	Utilizando o Multisim Blue, simular o circuito da Figura 5. Este circuito simula uma ligação em série de um resistor e um capacitor com uma fonte de tensão alternada, a corrente é igual para os dois elementos.
	1. Usando os dados da Tabela 2 simular o circuito para a três opções.
	2. Colocar a ponta do canal 1 do osciloscópio na posição do terminal verde e a ponta do canal 2 no terminal azul.
	3. Mostrar para as três opções as tensões de entrada e saída e verificar a defasagem angular entre a tensão de entrada e a tensão em C.
	4. Para melhor visualização colocar cores diferentes nos canais.
	5. Preencher Vc (pico) na Tabela 2.
	6. Explicar brevemente a defasagem entre as ondas justificando porque acontece isto.
	Experimento 3 Circuito Rl Série
	Utilizando o Multisim Blue, simular o circuito da Figura 8. Este circuito simula uma ligação em série de um resistor e um indutor com uma fonte de tensão alternada, a corrente é igual para os dois elementos.
	1. Usando os dados da Tabela 3 simular o circuito para a três opções.
	2. Colocar a ponta do canal 1 do osciloscópio na posição do terminal verde e a ponta do canal 2 no terminal azul.
	3. Mostrar para as três opções as tensões de entrada e saída e verificar a defasagem angular entre a tensão de entrada e a tensão em L.
	4. Para melhor visualização colocar cores diferentes nos canais.
	5. Preencher Vc (pico) na Tabela 2.
	6. Explicar brevemente a defasagem entre as ondas justificando porque acontece isto.
	EXPERIMENTO 4 TRANSFORMADOR
	Utilizando o Multisim Blue, simular o circuito da Figura 12. Este circuito simula um circuito com transformador. Números de espiras do primário é igual a 8 e números de espiras do secundário é igual a 2.
	1. Colocar a ponta do canal 1 do osciloscópio na posição do terminal verde e a ponta do canal 2 no terminal azul. Mostrar as tensões e correntes de entrada e saída
	2. Medir a tensão do primário e do secundário e preencher a Tabela 4.
	3. Verificar que a tensão do primário Vp é maior do que a do secundário Vs. Quantas vezes a tensão do primário é maior do que a do secundário? Porque?
	4. Medir a corrente do primário e do secundário e preencher a Tabela 4.