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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS FÍSICAS E MATEMÁTICAS DEPARTAMENTO DE FÍSICA QMC5123 – FÍSICA EXPERIMENTAL II PROF. PAULO RIBEIRO EXP. 7 - CIRCUITOS SÉRIE RLC Marília Cavenaghi Paola Crocomo Willian Demos Florianópolis, 02 de abril de 2015. Introdução Existem vários fenômenos da natureza que envolvem oscilações. Um destes fenômenos em especial, é a oscilação elétrica, que pode ser estudada por um circuito elétrico RLC. O circuito RLC (R designa resistência, L a indutância e C um capacitor), é um sistema em que se podem variar estes parâmetros que caracterizam o seu funcionamento, tornando um importante mecanismo no estudo de sistemas oscilantes. O sistema é constituído por uma resistência R, a energia eletromagnética total U do circuito (a soma da energia elétrica e da energia magnética) não é constante, diminuindo com o tempo, pois parte da energia é dissipada como energia térmica na resistência. Devido à perda de energia, as oscilações de carga, corrente e diferença de potencial diminuem continuamente de amplitude, e dizemos que as oscilações são amortecidas. Nesta prática, foram medidas correntes e tensões em circuitos RC, RL, LC e RLC em corrente alternada, o ângulo de fase e a medida de frequência de ressonância. Questionário 1 – a) V (V) i (mA) VR (V) VL (V) VC (V) R 5,2 50,1 5,11 - - L 7,5 21,8 - 7,78 - R 7,4 32,5 - - 7,73 RC 6,9 27,8 2,75 - 6,63 RL 7,1 20 2,05 7,15 - LC 6,4 59,2 - 20,4 14,37 RLC 5,9 38,3 3,3 12,9 8,3 Tabela 1: medidas realizadas durante experiência Com os dados da Tabela 1, foi possível calcular os valores apresentados na Tabela 2. Z (Ω) R (Ω) XL (Ω) XC (Ω) L (mH) C (µF) R 103,79 101,99 - - - - L 344,03 - 356,88 - 56,7 - R 227,69 - - 237,84 - 669 RC 248,2 98,92 - 238,48 - 667 RL 355 102 357,5 - 56,8 - LC 108,1 - 344,59 242,73 54,8 655 RLC 154,04 86,1 336,81 216,71 53,6 734 Tabela 2: dados calculados a partir dos valores da tabela 1 1 – b) Valor médio R 97,25 Ω L 55,47 mH C 681,25 µF Tabela 3: Valores médios para RLC 2 – a) Em anexo b) Por regressão linear do gráfico em anexo: y=1,31x , sendo assim ɸ = 1,19 c) O circuito é indutivo – o ângulo apresentou um valor positivo indicando que a tensão está adiantada em relação à corrente. 3) 4) 5) a) b) 6 – a) f (Hz) 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 i (mA) 3,8 5,9 9,9 19,8 80,3 36 17,8 12,1 9,4 7,8 6,6 5,5 Tabela 4: Valores de corrente para cada frequência analisada b) c) Na ressonância V = 1,5 V I = 80,3 mA
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