1 Roteiro Aula Prática 3 Medição de Circuitos RC

Prévia do material em texto

Aula Prática 3 – Circuitos RC
Objetivo: Os principais objetivos desta aula de laboratório são:
→ Familiarização e utilização de instrumentos de medição de grandezas elétricas;
→ Análise de circuitos RC em corrente alternada;
→ Determinação da relação entre as associações e as medidas obtidas.
Material Utilizado:
	 Capacitores de valores diversos;
 Resistores de valores diversos;
 Gerador de funções;
	 Osciloscópio;
 Multímetro digital;
 Protoboard.
Procedimento:
	Teste de Circuitos Resistivos:
Na protoboard, monte o circuito da figura 01;
Aplique ao circuito uma forma de onda e(t) senoidal de 1kHz de frequência e Vpp de 10V;
Conecte ao circuito as ponteiras do osciloscópio conforme indicado na figura;
Desenhe as formas de onda da entrada e(t) (CH 1), sobre o resistor de 2k2Ω (CH 2) e sobre o resistor de 1kΩ (função matemática MATH), utilizando a grade da figura 02. Diferencie as formas de onda (usando cores diferentes e legenda) e indique ainda as sensibilidades utilizadas na
medição;
	
	
	Fig. 01. Circuito para a atividade 1.
	
	Osciloscópio
	Voltímetro
	
	Período
	Tensão de pico
	Tensão eficaz (RMS)
	e(t)
	 1ms
	 5,2 V
	 3,48 V
	R1
	 1ms
	 1,6 V
	 1,07 V
	R2
	 1ms 
	 3,6 V 
	 2,39 V
 
 Legenda: 
 e(t): Amarelo	
 vR1(t): Roxo	
 vC1(t): Verde 	
Horizontal 10 ms/ Div
Vertical 2 V / Div
Fig. 02. Formas de onda verificadas no circuito da figura 01: entrada e(t), resistor R1 e resistor R2.
5
ELE0240 – ELETRICIDADE E INSTRUMENTAÇÃO
ELE0240 – Eletricidade e Instrumentação Professora Patricia 
Giacomelli
Utilizando o osciloscópio, meça o período e o valor de pico da tensão de cada uma das formas de onda, preenchendo a tabela 01;
Utilizando o multímetro, meça a tensão eficaz da entrada e dos resistores, preenchendo a tabela 01;
	2) Teste de Circuitos RC:
Na protoboard, monte o circuito da figura 03, considerando R1 = 2k2Ω e C1 = 1µF;
Aplique ao circuito uma forma de onda e(t) senoidal de 4Vp e 80Hz de frequência;
Conecte ao circuito as ponteiras do osciloscópio conforme indicado na figura;
Desenhe as formas de onda da entrada e(t) (CH 1), sobre o capacitor (CH 2) e sobre o resistor (função matemática MATH), utilizando a grade da figura 04. Diferencie as formas de onda (usando cores diferentes e
legenda) e indique ainda as sensibilidades utilizadas na medição;
	
	
	Fig. 03. Circuito para a atividade 2.
	
	Osciloscópio
	Voltímetro
	
	Período
	Tensão de pico
	Tensão eficaz (RMS)
	e(t)
	 12 ms
	 4 V
	 2,65 V
	R1
	 12 ms
	 2,8 V
	 1,9 V
	C1
	 12 ms
	 2,8 V
	 1,83 V
	Legenda:
 e(t): Amarelo
 vR1(t): Roxo	
 vC1(t): Verde 	
Sensibilidade horizontal: 2 ms/Div
Sensibilidade vertical: 2 V/Div 
Fig. 04. Formas de onda verificadas no circuito da figura 03: entrada e(t), resistor R1 e capacitor C1.
Utilizando o osciloscópio, meça o período e o valor de pico da tensão de cada uma das formas de onda, preenchendo a tabela 02;
Utilizando o osciloscópio, meça a defasagem entre as tensões da fonte e do capacitor e ainda da fonte e do resistor:
e(t) e vC(t): 39°	
e(t) e vR(t): 39°	
Usando o multímetro, meça vR(t), vC(t) e e(t), lembrando que todos os valores medidos são eficazes. Anote os valores obtidos na tabela 02 com os valores obtidos;
Usando o multímetro, meça a corrente i(t) do circuito: 0,87 mA	;
Análise de resultados:
Com base nas medições realizadas para o circuito resistivo, faça uma conclusão com relação às formas de ondas encontradas, relacionadas a seus valores e ao tipo de circuito (série). Explique:
A tensão sobre cada resistor é coerente com o tipo de associação? Demonstre por cálculos;
Os valores de pico e eficaz obtidos são coerentes? Demonstre por cálculos;
Existe defasagem neste circuito? Por quê? Não, porque o circuito é totalmente resistivo e os resistores não tem capacidade de armazenamento de energia, pois o ângulo entre a tensão e a corrente é 0°.
Analise o circuito RC e calcule a impedância total, a corrente total e a tensão para o capacitor e o resistor;
Com base nas medições realizadas para o circuito RC, faça uma conclusão com relação às formas de ondas encontradas, relacionando seus valores referentes com o tipo de circuito (série). Explique:
Os valores de pico e eficaz medidos são coerentes? Demonstre por cálculos;
A partir dos valores medidos para as tensões e correntes, calcule a reatância capacitiva XC;
A partir dos valores medidos para as tensões e correntes, calcule a impedância total ZT;
Os valores medidos e calculados são coerentes? Explique.
Existe defasagem neste circuito? Por quê? Sim, porque o capacitor tem capacidade de armazenar energia. Existe um adianto da corrente em 90° em relação à tensão.
Explique com suas palavras como são realizadas as medições de tensão de pico, de período e defasagem no osciloscópio.
As medições são realizadas através da contagem dos quadradinhos de escala do fundo do gráfico.