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Eletricidade II - ELE/ELT Data: 07/ 07/ 2018 Aluno (a): William Richard Everton Pinheiro Avaliação Prática NOTA: INSTRUÇÕES: Esta Avaliação contém 13 (treze) questões, totalizando 10 (dez) pontos; Baixe o arquivo disponível com a Atividade de Pesquisa; Você deve preencher dos dados no Cabeçalho para sua identificação: Nome / Data de entrega. As respostas devem ser digitadas abaixo de cada pergunta; Ao terminar grave o arquivo com o nome Atividade Prática; Envio o arquivo pelo sistema no local indicado; Em caso de dúvidas consulte o seu Tutor. ARTE PRÁTICA 1) Monte o circuito a seguir no EWB, calcule as constantes de tempo para carga e descarga e escreva abaixo. Com SW1 fechada e SW2 aberta, o capacitor carrega-se através de R30; abrindo-se SW1 e fechando- se SW2 o capacitor descarrega-se através de R29. Observa-se portanto, que as constantes de tempo para carga e descarga não são iguais. constante de tempo para carga: 10 segundos t = RC = 100 x 10³ . 100 x 10-6 = 10s (1 constante de tempo) constante de tempo para descarga: 5,6 segundos t = RC = 56 x 10³ . 100 x 10-6 = 28/5 = 5,6s (1 constante de tempo) 2) Ligue SW1 e mantenha SW2 aberta (processo de carga). Meça a tensão nos extremos do capacitor para 5 constantes de tempo e preencha a tabela abaixo. Processo de Carga Constante de tempo 1 2 3 4 5 Tempo (s) 10 20 30 40 50 Tensão no capacitor 11.37V 15.56V 17.10V 17.67V 17.87V 3) Abra SW1 e feche SW2 (processo de descarga). Meça a tensão nos extremos do capacitor para 5 constantes de tempo e preencha a tabela abaixo. Processo de Descarga Constante de tempo 1 2 3 4 5 Tempo (s) 5,6 11,2 16,8 22,4 28 Tensão no capacitor 6.62V 2.43V 0.89V 0.329V 0.1213V 4) Utilize o quadro a seguir e desenhe a curva de carga e descarga do capacitor, para o circuito utilizado nesta experiência (circuito 4). 5) Monte o circuito a seguir no EWB e responda ao que se pede. OBS: Utilize a saída 12VAC do módulo de ensaios ETT-1, em lugar do transformador. Sendo o transformador alimentado na rede cuja frequência é de 60Hz, teremos no secundário a mesma frequência. Ajuste o gerador de funções para obter uma senóide, na frequência de 60Hz. Ligue o módulo de ensaios, o osciloscópio e o gerador de funções na rede. Através dos ajustes no osciloscópio e no gerador de funções procure obter uma imagem que ocupe aproximadamente 80% da tela do osciloscópio. Varie a frequência do gerador de funções de acordo com a tabela 1 (30, 120, 150 180 e 300Hz) e Observe a figura de Lissajous na tela do osciloscópio para cada uma das frequências do gerador. a) Complete a Tabela de Lissajous com o número de tangências verticais (NV), tangências horizontais. (NH) e a frequência vertical (Fv). OBS.: FV/FH = NH/Nv Tabela de Lissajous Freq. Horizontal (Hz) Nº de tangências Frequência Calculada (FV) NH NV 30 1 2 60Hz 120 2 1 60Hz 150 5 2 60Hz 180 3 1 60Hz 300 5 1 60Hz 500 25 3 60Hz b) Desenhe no quadro 1 a seguir, as figuras observadas na tela do osciloscópio para cada uma das frequências. 6) Monte o circuito a seguir no EWB, ligue “V” na entrada vertical do osciloscópio e “H” na entrada horizontal, ligue o osciloscópio e responda ao que se pede. a) Complete a tabela abaixo OBS.: = arc sen 2a/2b R Valores medidos Defasagem 2ª 2b 100 Ω 20 20 90° 1000 Ω 15 20 48,59° 10 kΩ 2 20 5,73° 100 kΩ 1 20 2,86° b) Desenhe no quadro 2 a seguir as formas de onda observadas na tela do osciloscópio, para cada valor de resistor do circuito. QUESTÕES: 7) O que é constante de tempo? R: A constante de tempo, referida usualmente pela letra grega , (tau), caracteriza a resposta ao degrau de um sistema linear invariante no tempo, de primeira ordem. Exemplos incluem circuitos RC e circuitos RL. É também usado para caracterizar a resposta ao degrau de vários sistemas de processamento de sinais; fitas magnéticas, transmissores, radiorreceptores e filtros digitais; que podem ser modelados ou aproximados a sistemas lineares invariantes no tempo de primeira ordem. A Constante de tempo (τ), é definida como sendo o tempo que se leva para um instrumento alcançar 63,2% de resposta estabilizada correspondente ao estímulo função degrau. 8) O que é tempo de carga? R: Tempo de carga é o tempo que o capacitor passa armazenando energia. 9) Calcule a constante de tempo da questão 1 da parte prática? R: Constante de tempo para carga e descarga: τ = RC = 100*10-6 * 100.000*103 = 10s τ = RC = 100*10-6 * 56.000*103 = 5,6s 10) Qual é o procedimento para se obter uma figura de Lissajous em um osciloscópio? R: Consiste em compor perpendicularmente os dois sinais, injetando-se o sinal de referência na entrada vertical e o outro sinal na entrada horizontal do osciloscópio. 11) O que é defasagem? R: A defasagem nada mais é do que a ondulação de dois sinais em tempos diferentes. Enquanto um sinal senoidal está indo ao pico máximo outro sinal está ainda indo ao pico mínimo. Essa diferença entre a fase dos sinais no tempo é a defasagem. 12) A figura abaixo mostra a figura de Lissajous resultante da diferença de frequências entre dois sinais. Sabe-se que o sinal de referência aplicado na entrada vertical do osciloscópio é de 2kHz. Calcule a frequência desconhecida. FH = 1KHz 13) A tela de um osciloscópio mostra a forma de onda a seguir: Sabe-se que o amplificador vertical está calibrado para 50V/div e o amplificador horizontal em 2ms/div. Pede-se: 1. Tensão de pico a pico: 400V 2. Tensão de pico: 200V 3. Tensão eficaz ou rms: 141,42000V 4. Valor médio da tensão: 127.400V 5. Frequência: 0,25Hz Eletricidade II - ELE/ELT Eletricidade II - ELE/ELT
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