Experiencia-7-CIRCUITOS-SÉRIE-RLC

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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) 
𝑉𝑅 = 𝑅𝑖 
𝑉𝑅 = 16𝑥21,8𝑥10
−3 
𝑽𝑹 = 𝟎, 𝟑𝟒𝟖 𝑽 
 
𝑉𝐿
2 = 𝑉𝑅
2 + 𝑉𝐵
2 
7,782 = 0,3482 + 𝑉𝐵
2 
𝑽𝑩 = 𝟕, 𝟕𝟕 𝑽 
 
 
𝑋𝐿 = 𝜔𝐿 
𝑋𝐿 = 2𝜋𝑓𝐿 
𝑉𝐿
𝑖
= 2𝜋𝑓𝐿 
𝐿 =
𝑉𝐿
2𝜋𝑓𝑖
 
𝐿 =
7,77
2𝜋𝑥1000𝑥21,8𝑥10−3
 
𝑳 = 𝟎, 𝟎𝟓𝟔𝟕𝑯 = 𝟓𝟔, 𝟕𝒏𝑯 
 
 
 
4) 
ɸ = tan−1 (
𝑋𝐿 − 𝑋𝐶
𝑅
) 
ɸ = tan−1 (
336,81 − 216,71
16 + 86,16 + 3,1
) 
ɸ = 𝟒𝟖, 𝟕𝟔𝒐 
 
 
 
 
5) a) 
 
𝑓𝑜 =
1
2𝜋
√
1
𝐿𝐶
 
𝑓𝑜 =
1
2𝜋
√
1
(0,0536𝑥7,34𝑥10−7)
 
𝒇𝒐 = 𝟖𝟎𝟐, 𝟑𝟗 𝑯𝒛 
 
 
 
b) 
 
𝑓𝑜 =
1
2𝜋
√
1
𝐿𝐶
 
(2𝜋𝑓𝑜)
2 =
1
𝐿𝐶
 
𝐶 =
1
4𝜋2𝑓𝑜
2𝐿
 
𝐶 =
1
4𝜋2𝑥(60)2𝑥0,0536
 
𝑪 = 𝟏, 𝟑𝟏𝒙𝟏𝟎−𝟒𝑭 = 𝟏𝟑𝟏µ𝑭 
 
 
 
 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) 𝑓𝑜 = 826 𝐻𝑧 
 
𝐸 =
826 − 802,39
802,39
𝑥100 
𝑬 = 𝟐, 𝟗𝟒 % 
 
 
 
 
 
c) Na ressonância  V = 1,5 V 
 I = 80,3 mA 
 
𝑍 =
𝑉
𝑖
 
𝑍 =
1,5
80,3𝑥10−3
 
𝒁 = 𝟏𝟖, 𝟔𝟕𝜴 
 
 
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
300 500 700 900 1100 1300 1500
i (
m
A
)
f (Hz)