Atividade prática eletricidade Formas de ondas

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Atividade prática de eletricidade – Formas de Ondas
Resumo. Esta atividade tem como objetivo verificar as formas de ondas e propriedades dos circuitos resistivos, capacitivos, indutivos e mistos (resistivos – capacitivos).
Palavras chave: Resistor, capacitor, indutor, osciloscópio, onda, tensão, corrente..
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Introdução
O objetivo deste estudo é verificar as formas de e propriedades dos circuitos resistivos, capacitivos, e indutivos, quando é aplicada uma diferença de potencial sobre os mesmos.
Procedimento Experimental
Durante o experimento foram simulados 04 circuitos com o software multisim 14, um circuito resistivo, um circuito capacitivo, um circuito indutivo e um circuito RC (resistivo capacitivo). Após simulações os circuitos foram analisados através da utilização de um osciloscópio, para verificação das formas de onda de tensão e corrente, assim como constante de tempo no circuito RC.
Os circuitos montados:
Circuito resistivo.
Circuito capacitivo.
Circuito indutivo.
Circuito RC.
Análise e Resultados
Após os ensaios no simulador foram verificados os seguintes resultados:
No circuito resistivo tanto a corrente (canal B) quanto a tensão (canal A) estão em fase, ou seja, estão alinhadas e suas formas de onda senoidais estão sobrepostas uma a outra ( Na imagem estão desalinhadas devido ao ajuste do eixo Y e a relação de tensão por divisão, apenas para verificar que as duas ondas estão sendo verificadas.
Circuito resistivo.
 No circuito capacitivo podemos ver que a corrente (canal B) está atrasada em relação à tensão (canal A). A mesma está atrasada 90º da tensão.
Circuito capacitivo.
 No circuito indutivo podemos ver que a corrente (canal A) está adiantada em relação à tensão (canal B). A corrente está adiantada 90º em relação à tensão.
Circuito indutivo.
No circuito RC podemos calcular a constante de tempo através do produto do valor ôhmico do resistor pelo valor da capacitância do capacitor, que no nosso caso será:
T = 1000 x 0,000005
T = 5 x 10-³ (5 milissegundos), que é o tempo necessário para que o capacitor chegue a carga de 63,2% de sua carga total, e em 25 milissegundos o mesmo chegaria à carga total, ou seja, igual à alimentação da fonte.
Circuito RC tempo 5ms.
Circuito RC tempo 25ms.
Como podemos notar, o canal B que mede a carga do capacitor tem carga máxima de 31,64 volts, que é exatamente 63,2% da tensão da fonte, e foi atingido no tempo igual a 5 milissegundos.
 Em tempo igual a 25ms seria o ponto de tensão máxima do capacitor que estaria igual a fonte, mas, como a fonte trabalha em regime de ciclos variando nos valores 0v e 50v (8,3ms no ciclo 0v e 8,3ms no ciclo 50v), o capacitor começa a descarregar devido a estar em série com o resistor , e não possui tempo suficiente para chegar à tensão máxima de 50v igual à tensão da fonte.
Conclusão
De acordo com as simulações, todos os parâmetros verificados agem de acordo com a teoria aplicada durante o curso.
Nos circuitos resistivos, ao aplicarmos uma tensão ac, temos uma onda senoidal e podemos ver que tanto a corrente como a tensão estão em fase, ou seja suas formas de onda estão alinhadas e se sobrepõem.
Nos circuitos capacitivos, ao aplicarmos uma tensão ac, temos uma onda senoidal e podemos ver que a corrente está defasada 90º em relação à tensão, neste caso a corrente está atrasada em relação à tensão.
Nos circuitos indutivos, ao aplicarmos uma tensão ac, temos uma onda senoidal e agora a corrente continua defasada em relação à tensão, mas, está adianta e não mais atrasada como era no circuito capacitivo.
Por fim, no circuito RC pudemos ver que o tempo de carga de um capacitor obedece à constante de tempo T = RC, chegando a 63,2% da sua carga no período 1T, onde teríamos a carga máxima do capacitor em 5T, mas, o fato de estar em série com um resistor e a fonte de alimentação trabalhar em ciclos de 50% (parte do tempo ela fornece 0v ao circuito e parte do tempo fornece 50v) não permite que o capacitor atinja seu valor máximo de tensão.
Referências
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[1] Nilson, James W. – Riedel, Susan A.. “Circuitos elétricos ” Ed. Pearson, 10ª edição (2016).
[2] Roteiro de estudos Univirtus – Eletricidade.