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2. Descrição Experimental e Metodologia 2.1. Materiais utilizados Gerador de sinais; Osciloscópio com duas pontas de prova; Medidor LCR de bancada; Protoboard; Resistor (10Ω); Indutor (1mH); Capacitores (220nF e 100nF). 2.2. Procedimento Experimental Antes da realização do experimento, foi realizado o pré-relatório, que consistia em determinar e desenhar o triângulo de potência dos três circuitos estudados, partindo dos valores nominais. Segue abaixo o pré-relatório: Pré- Relatório Parte 1 Calcula-se o coeficiente angular Calcula-se a impedância do indutor e do circuito todo A corrente é calculada a partir da expressão V=R.I Calcula-se o P e Q Desenha-se o triângulo de potência do circuito. Q=0,099 var P=0,104 W Parte 2 O calcula-se a impedância do capacitor C1 e do circuito total. A corrente é calculada a partir da expressão V=R.I Calcula-se o P e Q a partir de S Desenha-se o triângulo de potência do circuito Q=0,0066 var P=0,0518 W Parte 3 Calcula-se a impedância do capacitor C2 e do circuito total. A corrente é calculada a partir da expressão V=R.I Calcula-se o P e Q a partir de S Desenha-se o triângulo de potência do circuito P=0, 0982 W Q=-0, 0246 var Em seguida, usando o medidor LCR de bancada, foram medidos os componentes e seus respectivos fatores de qualidade (para o resistor e o indutor) ou de dissipação (para os capacitores), utilizando uma freqüência de 10Hz. A Tabela 1 é preenchida com os dados obtidos. Foi montado o circuito de acordo com a figura abaixo, com: R1=10Ω, L=1mH, E=10 Vpp(em aberto) e f=10kHz. Foi conectado as pontas de provas do canal 1 e 2 nos locais indicados na figura com o intuito de visualizar a forma de onda de e . É obtido também a forma de onda proporcional à potência instantânea (. Utilizando os recursos do osciloscópio, são obtidos diversos parâmetros presentes na tabela 2. A partir dos resultados obtidos, determina-se o valor eficaz da corrente no circuito, a defasagem entre corrente e tensão, os valores de S(Pap), P e Q consumidas pela impedância de carga do circuito. Em seguida, é desenhado o triângulo de potência e é preenchida a tabela 3 com os valores medidos. Conecta-se um capacitor de 220 nF em paralelo com o indutor e são preenchidas as tabelas 4 e 5, seguindo os mesmos procedimentos realizados para preencher as tabelas 2 e 3. Por fim, adiciona-se outro capacitor de 100 nF em paralelo com o indutor e o capacitor . São preenchidas as tabelas 6 e 7 seguindo os mesmos procedimentos realizados para preencher as tabelas 2 e 3. 3 Dados experimentais e resultados Primeiramente Medimos os Valores de cada Componentes dos circuitos que seriam feito, conforme pode ser visto na tabela abaixo Componente R L C Q D Z Resistor 9,93 Ω 0,0009 9,93 Ω Indutor 0,805 mH 51,16 Ω Capacitor C1 202 nF 0,325 74,5 Ω Capacitor C2 Tabela II: Medidas com o circuito sem capacitor V1 Vef VR1 Vef sssabela II: Medidas com o circuito sem capacitor Fase 2→1 graus Vpp [v1(t)*vR1(t)] V2 Vmédio[v1(t)*vR1(t)] V2 z 89,6nF 0,110 176 Ω Tabela I: Valores medidos dos parâmetros para cada componente a ser utilizado na montagem dos circuitos Foi-se medido a Resistencia do Indutor, por instrução do professor, mesmo no relatório não pedindo. Após isso foi-se feito o primeiro circuito, e medido seus valores V1 2,28 Vef VR1 0,41 Vef Fase 2→1 -73 graus Vpp [v1(t)*vR1(t)] 2,46 V2 Vmédio[v1(t)*vR1(t)] 0,287 V2 Tabela II: Medidas com o circuito sem capacitor Após medidos, foi-se feito os valores de Corrente, o f.p. e os Valores de P e Q, usando as formulas abaixo Pap (medido)= (Vpp[v1(t)*vR1(t)])/(2.R1) P (medido)= (Vmédio[v1(t)*vR1(t)])/R1 Pap (calc.) = V1.I P (calc.) = V1.I .cos Q (calc.) = V1.I .sen V1 2,28 Vef I = 0,041 Aef φ = 73 graus f.p. = cos φ = 0,29 Pap (medido)= 0,12386 VA P (medido)= 0,028 W Pap (calc.)= 0,09348 VA P (calc.)= 0,029 W Q (calc.)= 0,0893 VAR Tabela III: Resultados para o circuito sem capacitor Esse Processo de medição e calculo foi-se repetido mais 2 vezes adicionando os capacitores V1 3,06 Vef VR1 0,167 Vef Fase 2→1 -60 graus Vpp [v1(t)*vR1(t)] 1,52 V2 Vmédio[v1(t)*vR1(t)] 0,251 V2 Tabela IV: Medidas para o circuito com capacitor C1 de 220nF V1 3,06 Vef I = Aef φ = 60 graus f.p. = cos φ = 0,5 Pap (medido)= 0,0765 VA P (medido)= 0,02527 W Pap (calc.)= 0,0514 VA P (calc.)= 0,02570 W Q (calc.)= 0,0445 VAR Tabela V: Resultados para o circuito com capacitor C1 de 220nF V1 3,08 Vef VR1 0,102 Vef Fase 2→1 15,7 graus Vpp [v1(t)*vR1(t)] 0,640 V2 Vmédio[v1(t)*vR1(t)] 0,288 V2 Tabela VI: Medidas para o circuito com capacitor C1 de 220nF e C2 de 100nF V1 3,08 Vef I = 0,0102 Aef φ = -15,7 graus f.p. = cos φ =0,962 Pap (medido)= 0,0322 VA P (medido)= 0,0290 W Pap (calc.)= 0,0314 VA P (calc.)= 0,0302 W Q (calc.)= -0,0085 VAR Tabela VI: Medidas para o circuito com capacitor C1 de 220nF e C2 de 100nF
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