Relatório Indutância e Capacitância

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Laboratório de Física Geral II
Indutância e Capacitância
Prof.°: Dr. Alexandre Urbano
Aluno: Bruno Bordignon Paes
2016
Resumo
	Este experimento serviu para determinarmos o valor da indutância em um circuito indutivo e a capacitância em um circuito capacitivo, usando os dados de tensão(v), Corrente(i) e Frequência(f) do sistema.
Procedimentos Experimentais
	Para determinar a indutância montou-se o circuito indutivo da figura abaixo usando: 1 Gerador de corrente alternada, 1 Resistor e 1 Indutor. A frequência (f) do gerador é conhecida.
 Figura - Circuito Indutivo
	Foi conectado um amperímetro em série ao circuito e um voltímetro em paralelo ao indutor para que fossem conhecidos a Corrente (i) e a Tensão (VL). Feito isso, variou-se os valores da frequência do gerador de 100Hz á 400Hz e observou-se os feitos causados no circuito. Foram tomados dados de tensão e corrente para sete valores de frequência, e estes foram colocados na Tabela 1. 
Tabela 1- Dados sobre Circuito Indutivo
	f
	ω
	VL
	i
	XL
	100
	628,31
	0,4
	15.10-3
	251,32
	150
	942,48
	0,63
	15,2. 10-3
	395,83
	200
	1256,64
	0,74
	14,1.10-3
	464,94
	250
	1570,8
	0,96
	14.10-3
	603,18
	300
	1884,95
	1,12
	13,3.10-3
	703,7
	350
	2199,11
	1,17
	12,3.10-3
	735,12
	400
	2513,27
	1,31
	11,8.10-3
	823,09
	A Tabela 1 conta também com os valores da Frequência Angular (ω) e da Reatância Indutiva (XL) que são encontrados pelas relações:
 	
	Posteriormente essas informações são plotadas em um gráfico XL x ω, onde a inclinação da reta formada é numericamente igual a Indutância.
	Para o circuito capacitivo onde o objetivo e encontra o valor da capacitância, o processo realizado e análogo ao do circuito indutor, com diferença apenas na relação:
A Tabela 2 relaciona os dados coletados para o circuito capacitivo.
Tabela 2 - Dados do Circuito Capacitivo
	f
	Ω
	1/ω
	VC
	i
	XL
	100
	628,32
	0,001592
	2,57
	1,3.10-3
	1976,92
	150
	942,48
	0,001061
	2,48
	2,0.10-3
	1285
	200
	1256,64
	0,000796
	2,45
	2,7.10-3
	951,85
	250
	1570,8
	0,000637
	2,44
	3,5.10-3
	734,28
	300
	1884,95
	0,000531
	2,42
	4,3.10-3
	597,67
	350
	2199,11
	0,000455
	2,37
	4,9.10-3
	524,49
	400
	2513,27
	0,000398
	2,32
	5.5.10-3
	467,27
	O circuito capacitivo utilizado esta exemplificado na figura abaixo com os elementos: Gerador de Corrente Alternada, Resistor e Capacitor.
 Figura - Circuito Capacitivo
Resultados de medidas, Cálculos e análises
	A Tabela 1 mostra os dados relacionados ao circuito indutivo.
Tabela 1- Dados sobre Circuito Indutivo
	f
	ω
	VL
	i
	XL
	100
	628,31
	0,4
	15.10-3
	251,32
	150
	942,48
	0,63
	15,2. 10-3
	395,83
	200
	1256,64
	0,74
	14,1.10-3
	464,94
	250
	1570,8
	0,96
	14.10-3
	603,18
	300
	1884,95
	1,12
	13,3.10-3
	703,7
	350
	2199,11
	1,17
	12,3.10-3
	735,12
	400
	2513,27
	1,31
	11,8.10-3
	823,09
	A Figura 3 mostra os dados da Tabela 1 plotados em um gráfico de XL x ω, onde o coeficiente angular ou a inclinação da reta representa o valor da indutância.
Figura 3 - Relação entre Reatância Indutiva e Frequência Angular
	A plotagem foi realizada no software SciDAVis, que calculou, através da função FIT Linear, a inclinação da reta:
Slope = 0,0445862681184834 +/- 0,000892085624044922
	Inclinação esta que podemos escrever como aproximadamente L = 44,6 mH já que não podemos ter tanta precisão devido a quantidade de algarismos significativos utilizados nos dados tomados.
	A Tabela 2 apresentada os dados relacionados ao circuito capacitivo.
Tabela 2 - Dados do Circuito Capacitivo
	f
	Ω
	1/ω
	VC
	i
	XL
	100
	628,32
	0,001592
	2,57
	1,3.10-3
	1976,92
	150
	942,48
	0,001061
	2,48
	2,0.10-3
	1285
	200
	1256,64
	0,000796
	2,45
	2,7.10-3
	951,85
	250
	1570,8
	0,000637
	2,44
	3,5.10-3
	734,28
	300
	1884,95
	0,000531
	2,42
	4,3.10-3
	597,67
	350
	2199,11
	0,000455
	2,37
	4,9.10-3
	524,49
	400
	2513,27
	0,000398
	2,32
	5.5.10-3
	467,27
	A Figura 4 mostra os dados da Tabela 2 plotados em um gráfico de XC x , onde o coeficiente angular ou a inclinação da reta representa o inverso da Capacitância do capacitor .
Figura 4 - Relação entre Reatância Capacitiva e o Inverso da Frequência Angular
	A plotagem foi realizada no software QtiPlot, que calculou, através da função FIT Linear, a inclinação da reta:
 Slope = 1,181555497969951e+06 +/- 2,713354699214388e+04
	E esta nos diz que a Capacitância é aproximadamente C = 0,847μF.
Discussão final e conclusões
	Para se ter certeza de que o método utilizado para encontrar a indutância do indutor e a capacitância do capacitor foi eficaz, deve-se comparar os valores encontrados com os reais valores da indutância e da capacitância, porém carece-se destes dados. Dado que a indutância encontrada é da ordem de mili Henrys e a capacitância da ordem de micro Faradays, os valores encontrados são pelo menos razoáveis.
Referências Bibliográficas
Roteiros de Laboratórios de Física Geral II B. Corrente Alternada (I) – Capacitor, Indutor e Filtro RC. Centro de Ciências Exatas – Departamento de Física – Laboratório Integrado de Física Geral - Universidade Estadual de Londrina, 2012.