relatorio semestral1

Prévia do material em texto

Índice 
Introdução ................................................................................................................................... 2 
 1. Experiencia 1: Lei de Faraday e Lenz ................................................................................ 3 
 2. Experiência 2: Fenómeno de indução electromagnética .................................................... 4 
 3. Experiência 3: Transformador ............................................................................................ 6 
 4. Experiência 4: Circuito RC. Carga e descarga do capacitor ............................................... 9 
 5. Experiência 5: Circuito rectificador ................................................................................. 12 
 6. Experiência 6: Filtro passa baixa, passa alta, e passa banda. ........................................... 16 
 7. Experiência 7: Multivibrador Astável .............................................................................. 20 
 8. Experiencia 8: Circuito Amplificador .............................................................................. 24 
 9. Experiência 9: circuito RLC, Ressonante. ........................................................................ 27 
Conclusão ................................................................................................................................. 31 
Bibliografia ............................................................................................................................... 32 
 
 
2 
 
Introdução 
A electrónica é uma área promissora e de muita importância na inovação tecnológica 
cotidiana do ser humano, onde o conhecimento das técnicas e das teorias que vigoram o 
funcionamento dos circuitos eléctricos é crucial para o seu desenvolvimento, o que leva 
muitos profissionais a investir muito na diversificação do conhecer nas áreas que compõem a 
electrónica no geral. Entretanto, no decorrer do semestre, foram realizadas inúmeras 
experiências na disciplina de electrotecnia prática, e essas experiências servem como meio de 
prática na carreira de engenharia na sala de aula para a o desenvolvimento sustentável do 
métodos, leis e teorias do conhecimento electrónico. 
Assim, como forma de representar e defender esse conhecimento, procura-se neste relatório 
abordar as experiencias realizadas na presença do professor no laboratório de forma 
simplificada e objectiva apresentando um resumo teórico, os materiais e os procedimentos 
usados, necessários para a sua realização como meio de melhorar as habilidades do mundo 
electrónico básico. 
 
 
3 
 
1. Experiencia 1: Lei de Faraday e Lenz 
1.1. A lei de Indução de Faraday 
Faraday descobriu que uma força electromotriz (f.e.m) e uma corrente podem ser induzidas, 
como em nossos dois experimentos, fazendo variar a quantidade do campo magnético que 
atravessa a espira. Percebeu ainda que a quantidade de campo magnético pode ser visualizada 
em termos das linhas de campo magnético que atravessa a espira. A lei de Lenz refere-se a 
correntes induzidas, o que significa que é aplicável apenas a circuitos condutores fechados. Se 
o circuito está aberto, podemos normalmente pensar em termos do que iria acontecer se 
estivesse fechado e, desta forma, encontrar o sentido da f.e.m induzida. 
1.2. Material necessário para a realização da experiência 
 
1. Módulo KL-13003; 2. Íman; 
3. Bobinas; 4. Módulo KL-21001 
5. Fios; 6. Fonte de tensão de 220V. 
1.3. Procedimento da experiência 
Usando uma espira de material condutor ligado a um amperímetro. Como não existe uma 
bateria no circuito, não há corrente. Entretanto, quando aproximamos da espira um imã em 
forma de barra, o amperímetro indica a passagem de uma corrente. A corrente desaparece 
quando o imã para. Quando afastamos o imã da espira, a corrente torna a aparecer, no 
sentido contrário. 
1. A corrente produzida na espira é chamada de corrente induzida; 
2. O trabalho realizado por uma unidade de carga para produzir essa corrente é chamado 
de força electromotriz induzida; 
3. O processo que produz a corrente e a força electromotriz recebe o nome de indução. 
Quando se aproxima do polo positivo (+) do íman, o amperímetro apresenta valores de 
102A há 219A quando entra em contacto por muito tempo, e quando é o pólo norte 
apresenta valores de - 412A há 109A. 
 
 
4 
 
2. Experiência 2: Fenómeno de indução electromagnética 
2.1. Introdução 
Os motores eléctricos de indução são usados em equipamentos das mais diversas dimensões, 
desde os pequenos electrodomésticos até as grandes máquinas com grande potência. 
2.2.Objectivos 
2.2.1. Objectivo Geral 
1. Entender o fenómeno de Indução Magnética 
2.2.2. Objectivo Especifico 
2. Utilizar um par de bobinas acopladas magneticamente (o transformador) para 
observar os fenómenos de indução magnética; 
2.3. Resumo teórico 
2.3.1. Motores Eléctricos 
Motor Elétrico ou Máquina Elétrica é uma máquina destinada transformar a energia elétrica 
em mecânica. Os motores eléctricos são constituídos por duas partes, que são estator (parte 
fixa), rotor (parte rotativa) 
2.3.2. Tipos de Rotores 
O rotor pode ser de dois tipos: rotor em curto-circuito e o rotor bobinado. 
2.3.3. Princípio de funcionamento 
A ligação do motor a área de trifásica leva a corrente a passar nos 3 enrolamentos dos 
condutores o que produz um campo magnético que roda a velocidade constante. A esse campo 
criado pelo estator chamamos Campo Girante. O movimento do campo girante produz uma 
variação do fluxo nos enrolamentos retóricos e por tanto correntes induzidas que são muitas 
intensas, porque esses enrolamentos são do condutor e estão em curto-circuito. 
2.3.3.1.Indução Electromagnética 
Indução Electromagnética é o fenómeno que origina a produção de uma força electromotriz 
ou tensão. É a base de funcionamento de transformadores, alternadores, dínamos, indutores e 
muitos tipos de motores elétricos, geradores e solenoides. 
Aplicações da Indução Electromagnética 
1. Geradores de Corrente Eléctrica; 
5 
 
2. Transformadores. 
2.4. Trabalho da Experiência 
Experiência – Com a LED apagada 
Material necessário pra a realização da experiência: 
1. Placa KL- 21001; 
2. Placa KL-13005; 
3. Fonte de tensão de 9 v de CA; 
4. Conectores (cabos de ligação); 
5. Conectamos 2 cabos nos polos V+ e GND do KL-21001; 
6. Os 2 cabos ligados no V+ e GND do KL-21001 ligam no voltímetro DC da parte 
analógica; 
7. Alimentamos o nosso motor pelos polos V+ e terra; 
8. Conectamos 2 cabos nos polos DC voltagem e COM no voltímetro DC da parte 
digital; 
9. E conectamo-los no gerador; 
10. E variamos a tensão de 3-10 v devagar. 
A seguir apresenta-se experiência realizada no módulo acima indicado junto com a sua 
unidade, em seguida apresenta-se a tabela com os dados da experiência em causa. 
 
FIGURE 01: PLACA KL- 21001 COM A LED. 
TABELA 1: SEM A LÂMPADA LIGADA. 
Resultados sem a Lâmpada Ligada: 
Motor 3.0 volts 5.0 volts 8.0 volts 10.0 volts 
6 
 
 
 
Experiência 02 - Com a LED acesa 
 
 
 
Tabela: resultados dos dados. 
Verifica-se que na medida em que aumentamos a tensão a velocidade do motor aumenta, 
deste modo gerando maior tensão nos terminais do gerador e consequentemente o fluxo da 
lâmpada também aumenta. 
2.5. Conclusão 
A experiência mostrou-se bastante proveitosa, e semelhante ao que era esperado dos 
fundamentos teóricos, por sua vez foi possível notar que esse fenómeno é a base de 
funcionamento de transformadores alternadores,dínamos, indutores e muitos tipos de motores 
eléctricos, geradores e solenoides, este fenómeno notou-se na prática, pois a medida em que 
aumentamos a tensão a velocidade do motor aumenta, deste modo gerando maior tensão nos 
terminais do gerador e consequentemente o fluxo da lâmpada também aumenta. 
3. Experiência 3: Transformador 
3.1. Introdução 
Transformador é um dispositivo capaz de transformar um nível de tensão CA em outro nível 
de tensão CA através da acção de um campo magnético. Essencialmente, este dispositivo é 
constituído de duas ou mais bobinas (enrolamentos) enroladas em um núcleo ferromagnético. 
Em transformadores convencionais não há conexão eléctrica entre os enrolamentos. 
3.2. Objectivos 
Tem-se como objectivo neste trabalho: 
 Entender a indução mútua entre espiras; 
 Verificar o fenómeno de indução mútua; 
Gerador 2.7 volts 4.8 volts 7.8 volts 9.70 volts 
Resultados com a Lâmpada Ligada 
Motor 3.0 volts 5.0 volts 8.0 volts 10.0 volts 
Gerador 0.1 volts 1.0 volts 2.7 volts 3.90 volts 
7 
 
 Medir o rendimento de um transformador. 
3.3. Material utilizado 
A experiência foi executada usando os seguintes equipamentos laboratoriais: 
 Módulo KL-13006; 
 Unidade KL-21001; 
 Conectores; 
 Fonte de tensão; 
 Multímetro; 
 Transformador. 
3.4. Resumo teórico 
Um transformador é um dispositivo destinado a transformar a energia elétrica ou potência 
elétrica de um baixo potencial ou um alto potencial em a outro nível de energia electrica, 
induzindo tensões, correntes e/ou de modificar os valores das impedâncias elétricas de 
um circuito elétrico. 
3.5. Princípio de Funcionamento 
O transformador é baseado em dois princípios: o primeiro, descrito via lei de Biot-Savart, 
afirma que corrente eléctrica produz campo magnético (eletromagnetismo); o segundo, 
descrito via lei da indução de Faraday, implica que um campo magnético variável no interior 
de uma bobina ou enrolamento de fio induz uma tensão eléctrica nas extremidades desse 
enrolamento (indução electromagnética). A tensão induzida é diretamente proporcional à taxa 
temporal de variação do fluxo magnético no circuito. A alteração na corrente presente na 
bobina do circuito primário altera o fluxo magnético nesse circuito e também na bobina do 
circuito secundário, esta última montada de forma a encontrar-se sob influência direta do 
campo magnético gerado no circuito primário. A mudança no fluxo magnético na bobina 
secundária induz uma tensão elétrica na bobina secundária. 
3.6. Aplicações 
Os transformadores são utilizados num conjunto muito variado de aplicações de 
processamento de informação e de energia. Dentre estas destacam-se a elevação e redução de 
tensão ou do número de fases em redes de transportes e distribuição de energia eléctrica, a 
redução da tensão e da corrente em instrumentos de medida, a adaptação de impedâncias e a 
8 
 
sintonia RLC em aplicações áudio, de radio frequência e de frequência intermediaria, o 
armazenamento de energia em conversores d.c.-d.c., o isolamento galvânico. 
Transformadores também podem ser utilizados para o casamento de impedâncias. Esse tipo de 
ligação consiste em modificar o valor da impedância vista pelo lado primário do 
transformador, são em geral de baixa potência. 
3.7. Procedimentos 
Considere a figura 3-9-1 (a). No instante em que o interruptor S fecha, a corrente que flui 
através da espira 1 cria um campo magnético (fluxo magnético) a sua volta. Parte do fluxo 
magnético gerado flui apenas na espira 1 e a outra parte flui através da espira 1 e através da 
espira 2 formando uma componente de fluxo magnético mútuo. Este componente de fluxo 
magnético mútuo gera uma força electromotriz induzida na espira 2, e2=N2 (Δφ2 / Δt) 108. 
Esta força electromotriz produz uma corrente eléctrica que flui através do amperímetro. De 
maneira semelhante, uma corrente reversa irá fluir através do amperímetro no instante em que 
o interruptor S estiver aberto como ilustrado na figura 3-9-1 (b). 
Como foi mencionado antes, onde houver fluxo magnético há indução. O fluxo mútuo é 
gerado por uma indução mútua M. A indução mútua M entre duas espiras dependem das suas 
configurações, da permeabilidade e da indutância individual de cada espira. 
Trabalho prático: 
Figura 1: Circuito do módulo montado e a tabela da relação entre as espiras do transformador. 
 
Espiras (N) N1=N2 N1>N2 N1<N2 
Vi (volts) 213 213 213 
9 
 
Vf (volts) 200 403 98 
 
3.8. Discussão dos Resultados 
Os resultados confirmam aquilo que é a teoria do transformador e assim pode se provar a 
importância do fenómeno de indução mútua. Uma das dificuldades que tivemos foi para saber 
o porque da variação do valor para cada experimento (s), pois o amperímetro utilizado era 
digital, com isso, chega-se as conclusões que quando baixa-se o interruptor tem-se a tendência 
de mostrar valores positivos, mas depois de algum tempo volta a posição inicial e quando 
larga-se mostrava valores negativo e novamente voltava a posição inicial. 
3.9. Conclusão 
O fenómeno de indução mútua é bastante importante pois ele nos ajuda a usar uma fonte 
normal de 220v e possibilitar que possa-se ser usado em consumidores baixos, por meio do 
abaixamento da energia eléctrica dependendo do objectivo, ou por enlevamento da mesma se 
for necessário. Também viu-se que o número de espiras de cada bobina vai grandemente 
influenciar na tensão de saída, isto é, quanto maior o número das espiras da bobina primaria 
em relação a secundária a tensão final será elevada (n1>n2), quanto maior o número de 
espiras da bobina secundaria em relação a bobina primaria menor será a tensão final(n1<n2) e 
por fim se o numero for o mesmo ai a tensão será a media (n1=n2). 
4. Experiência 4: Circuito RC. Carga e descarga do capacitor 
4.1. Introdução 
Como introdução vai-se primeiramente definir os componentes principais do circuito RC, 
para facilitar na sua abordagem geral, e procura-se explicar este importante tipo de circuito 
usado em muitas aplicações. 
4.2. Objectivo geral 
1. Estudar o fenómeno de carga e descarga do capacitor; 
4.2.1. Objectivos específicos 
2. Estudar o conceito de constante de tempo; 
3. Verificar como se comporta a curva da carga e descarga do capacitor 
10 
 
4. Esboçar gráficos e tabelas da tensão do capacitor (Vcl×T). 
4.3. Resumo teórico 
O circuito RC em causa é composto por Resistor e Capacitor, e é a partir deste que se acha a 
componente básica para a análise de perspectiva matemática do fenómeno carga e descarga do 
capacitor: a constante de tempo. Que é o intervalo de tempo necessário tanto para a carga do 
capacitor via resistor R até 63,2% da carga total como para a descarga até 37,8¨% da carga. 
Capacitor 
Capacitor é um dispositivo eletrónico capaz de armazenar energia em forma de campo 
eléctrico acumulando um desequilíbrio interno de carga, é constituído por duas placas 
metálicas separadas por um material isolante (dielétrico). 
Circuito RC 
Ao se aplicar uma diferença de potencial (d.d.p) por um determinado intervalo de tempo aos 
terminais de um capacitor este armazena uma quantidade de carga, a quantidade de carga que 
ele pode armazenar varia de acordo com as especificações que cada capacitor apresenta 
(capacitância), ao aproximar-se do limite de carga ele diminui a velocidade com a qual ele 
recebe carga aproximando-se a zero. 
Fig. 1: Capacitor electrolítico. 
 Sabendo que os capacitores armazenam carga em forma 
de campo eléctrico, essa propriedade designa-se por 
capacitância, representa-se pela letra C e sua unidade no 
SI é o Farad, porém essa é uma medida muito grande e 
parafins práticos são utilizados valores expressos: Em 
micro farads (µF), nano farads (nF) e pico farads (pF) é expresso pelo quociente entre a 
quantidade de carga e a diferencia de potencial. 
Expressão matemática: Representação esquemática 
 
Fig. 2.1 Expressão matemática e a Representação esquemática. 
4.3. Materiais usados 
C=Q/U 
11 
 
1. KL-21001 fonte de tensão eléctrica continua e ajustável; 
2. KL-13001 bloco d: circuito RC (Vr1=1kΩ, C1=1000μF, R7=10KΩ); 
3. KL-200 conectores; 
4. Cronómetro; 
5. Câmara de vídeo. 
Nesse circuito depois de carregado o capacitor (com a chave na posição da imagem), fazemos 
o switch mudando a chave de posição e ele faz o processo do descarregamento do capacitor já 
acima mencionado, a descarga é feita na resistência R7. 
4.4. Resultados da Experiência 
Carga do Capacitor 
C1=1000μF, Vr1=1kΩ, U=10v; 
Tempo (segundos) 0 1 2 3 4 5 6 
Vc1 (volts) 0 5.8 8 9.4 9.6 9.9 10 
Descarga 
R7=10kΩ, C1=1000μF, U=10V; 
T=C1×R7=10s 
Tempo (segundos) 0 10 20 30 40 50 
Vc1 (volts) 10 4 1,4 0.5 0.1 0 
Neste caso, a seguir estão apresentados os gráficos das duas fases de carga e descargaa; 
 
 Fig3. Gráfico VC1 em função do tempo. 
12 
 
4.5. Conclusão 
Os resultados obtidos são semelhantes aos esperados. Podemos verificar que a constante de 
tempo de carga e descarga de um capacitor é directamente proporcional a resistência, isto é, 
para a mesma tensão aplicada, quanto menor for a resistência menor será o tempo e vice-
versa. Podemos verificar que o capacitor é mais rápido durante o processo de carregamento e 
mais lento no processo de descarregamento devido a diferença de potencial que é usada, que 
por sua vez é maior no processo de carregamento e menor no processo de descarregamento, e 
foi possível também verificar que quando o capacitor esta completamente carregado, a ddp da 
fonte é igual a d.d.p do capacitor, o que faz com que já não haja circulação de corrente no 
circuito. 
5. Experiência 5: Circuito rectificador 
5.1. Introdução 
Na Electrónica, assim como na sociedade há uma enorme necessidade de rectificar a corrente, 
visto que a maioria dos dispositivos electrónicos funcionam em corrente continua, e o 
principal componente electrónico que faz essa rectificação é o díodo semicondutor (silício ou 
germânio), que conduz a corrente em uma única direcção. Um díodo de silício de junção PN,
quando o ânodo e o cátodo de um díodo de junção PN são ligados a uma voltagem externa de 
tal modo que o potencial no ânodo é maior do que o potencial no cátodo, o díodo é dito ser 
Polarizado Directamente e por outra, quando o potencial do ânodo é menor que o 
potencial do cátodo, o díodo é dito ser Polarizado Inversamente. A corrente num díodo 
polarizado Inversamente é bloqueada. 
5.2. Objectivos 
O presente trabalho tem como objectivo: 
 Rectificar o sinal da corrente alternada para a corrente contínua; 
 Verificar funcionamento do díodo em rectificação; 
 Analisar as diferentes topologias de conversão da corrente alternada para corrente 
contínua. 
5.3. Material Necessário 
A experiência será executada com apoio do seguinte material laboratorial: 
13 
 
 Módulo KL-13007; 
 Unidade KL-21001; 
 Osciloscópio. 
5.4. Resumo teórico 
Circuito rectificador, é um circuito formado por díodos semicondutores. A sua função é 
rectificar o sinal na corrente alternada (CA) para corrente contínua (CC), mantendo apenas 
um semi-ciclo da onda senoidal que é a característica da corrente alternada. 
Rectificador de onda completa ou Ponte Rectificadora: Já foi visto que um díodo elimina um 
semi-ciclo da corrente alternada, porém a forma de onda resultante não é estável e sim 
formada por pulsos, que apesar de ser corrente contínua não possui uma tensão contínua, 
sendo necessário utilizar os dois semi-ciclos para formar uma fonte de corrente com uma 
tensão mais estável possível. Para resolver essa questão, tem-se uma combinação de díodos 
chamada de Ponte Rectificadora, essa combinação de díodos é formada por quatro díodos 
sendo cada par responsável por rectificar um semi-ciclo da onda senoidal. Os díodos D1 e D2 
conduzem no sentido positivo e os díodos D4 e D4 conduzem no sentido negativo. 
Para tornar a tensão ainda mais estável, podemos adicionar mais um componente, o capacitor 
após o circuito da ponte rectificadora. O capacitor se carrega no topo da onda e quando a 
tensão diminui o capacitor se descarrega, estabilizando a tensão do circuito. 
 
Fig.5.Ponte Rectificadora. 
5.5. Trabalho Realizado 
Trabalho Prático 
Colocou-se o Módulo KL-13007 na unidade KL-21001, e localizar o bloco B; 
14 
 
Completou-se o circuito de acordo com a Fig.6.; 
Aplicou-se corrente Alternada de 9V; 
Com o osciloscópio mediu e registou-se o gráfico da fonte CA,e frequência 
f=___50.2____Hz: 
 
Fig.13: Gráfico C.A. 
De acordo com a figura Fig.8., completou-se o circuito usado conectores de conectores de 
curto-circuito e registou-se o formato de onda: 
 
Fig.14: Gráfico da rectificação meia onda. 
De acordo com a Fig.10., completou-se o circuito da experiência usando conectores de curto-
circuito; 
Usando osciloscópio mediu-se o formado de onda de saída em R4 e registou-se: 
15 
 
 
Fig.16. Ponte Rectificadora, com o capacitor. 
 
Análise de Resultados 
COMPARAÇÃO DOS RESULTADOS, DA RECTIFICAÇÃO DE MEIA ONDA. 
 
FIG.19 COMPARAÇÃO DOS RESULTADOS, DA RECTIFICAÇÃO DE ONDA COMPLETA. 
5.6. Conclusões 
Os objectivos foram alcançados com sucesso, visto que um díodo funciona como uma porta 
que, deixa a corrente eléctrica passar por um único sentido. Assim deixando vago o espaço 
correspondente ao semi-ciclo de outro sentido oposto. O sinal do semi-ciclo produzido pelo 
díodo é directamente relacionado com a polarização do díodo. A ponte rectificadora é um 
mecanismo para a transformação estável da corrente. A ponte rectificadora faz a 
16 
 
transformação de onda completa. A ponte transformadora por sim só, não apresenta uma 
tensão propriamente contínua, precisa de um capacitor para as pequenas variações de tensão. 
6. Experiência 6: Filtro passa baixa, passa alta, e passa banda. 
6.1. Introdução 
Filtros são circuitos eletrônicos que implementam funções de processamento de sinal, 
especificamente para atenuar características indesejadas de uma frequência a partir de um 
sinal de entrada, ressaltar elementos desejados dela ou ambos. Tais filtros podem ser: passivos 
ou ativos, analógicos ou digitais, discretos ou contínuos, lineares ou não-lineares. Podem, 
ainda, ser classificados de acordo com a resposta em frequência, como sendo: Passa Baixa, 
Passa Alta e Passa Banda. 
Os filtros têm como função selecionar, rejeitar ou igualar uma ou várias faixas de frequência 
de um sinal elétrico. Dentre suas aplicações, podemos citar a aquisição e processamento de 
sinais de áudio, vídeo e de dados, em sistemas de alimentação, de telecomunicações e de 
controlo, enfim, em sensores de circuitos de baixas frequências. 
6.2. Objectivos 
 Entender o funcionamento de filtros passa alta, passa banda e passa baixa; 
 Fazer o estudo de montagem dos filtros. 
6.3. Material Necessário 
A experiência foi executada com a ajuda do seguinte material laboratorial: 
 Unidade KL-21001; 
 Módulo KL-13001; 
 Fonte de tensão variável; 
 Fonte de tensão /Corrente DC; 
 Conectores; 
 Osciloscópio. 
6.4. Princípio de Funcionamento 
Filtro passa-baixaÉ um nome comum dado a um circuito electrónico que permite a passagem de baixas 
frequências e atenua (reduz) a amplitude das frequências maiores que a frequência de corte. A 
quantidade de atenuação para cada frequência vária de filtro para filtro. 
17 
 
O conceito de filtro passa-baixa existe de muitas maneiras diferentes, incluindo os circuitos 
electrónicos, algoritmos digitais para trabalhar com conjuntos de dados, barreiras acústicas, 
trabalhos com imagens, existem também em certas aplicações médicas, circuitos de áudio, 
sensores industriais e telecomunicações. 
 
 
Figura: gráfico do circuito e o seu circuito. 
Os filtros passa-baixo electrónicos são utilizados para controlar sub-woofers e outros tipos de 
alto-falantes, para bloquear os picos mais agudos que não seriam transmitidos eficientemente. 
Os transmissores de rádio utilizam filtros passa-baixo para filtrar as emissões harmónicas que 
podem causar interferência com outras comunicações. 
Filtro passa-alta 
Um filtro passa-altas é um filtro que permite a passagem das frequências altas com facilidade, 
porém atenua (ou reduz) a amplitude das frequências abaixo de frequência de corte. A 
quantidade de atenuação para cada frequência vária de filtro para filtro. O filtro passa-altas 
possui um princípio de funcionamento oposto ao do filtro passa-baixas. Veja também o filtro 
passa-banda. Ele é muito utilizado para bloquear as frequências baixas não desejadas em um 
sinal complexo enquanto permite a passagem das frequências mais altas. As frequências são 
consideradas 'altas' ou 'baixas' quando estão acima ou abaixo da frequência de corte, 
respectivamente. 
Filtro passa-banda 
Os filtros passa-faixa ou passa-banda (band-pass) são utilizados em diversos tipos de 
aplicações que envolvem a seleção de sinais de determinadas frequências. Eles podem ser 
usados em telecomunicações, eletrônica médica, aplicações de consumo e industriais. Os 
filtros passa-faixa deixam passar os sinais que estão dentro de umadeterminada faixa de 
freqüências, rejeitando os demais. 
18 
 
 
Figura: Circuito e o gráfico do filtro. 
As aplicações para tais filtros são as mais diversas, indo desde o reconhecimento de um sinal 
de uma única frequência em um sistema de controlo remoto, até a seleção de uma faixa 
completa de sinais, por exemplo num sistema de telefonia ou de telecomunicações. 
6.5. Trabalho realizado 
Procedimentos I- filtram passa alta 
Montar o circuito utilizando um resistor de 1kΩ e um capacitor de 100nF, 
Medir a resistência usando multímetro 
 
 
Figura: Circuito montado passa alta 
Ligar os equipamentos e ajustar o gerador CH1para um sinal senoidal com frequência 200Hz, 
e amplitude 5V; 
Variando a frequência do sinal no gerador para 500Hz, tem que se verificar se a amplitude da 
tensão no gerador foi alterada caso tenha alterado, tem que se fazer correções para que ela 
volte a ter o mesmo valor anterior, ou seja 5V. 
Frequência Entrada V V saída (mV) 
19 
 
 
Resultados do filtro Passa-alto 
Ligar os equipamentos e ajustar o gerador CH2 para um sinal senoidal, com frequência de 
200Hz e amplitude 5V; 
Medir o valor de pico da tensão no capacitor (tensão de saída), fazer o mesmo com a 
voltagem de pico do gerador; 
Variando a frequência do sinal no gerador para 500Hz, tem que se verificar se a amplitude da 
no gerador foi alterada. Caso tenha alterado, tem que se fazer correções para que ela volte a 
ter o mesmo valor anterior; ou seja 5V. 
Frequência Entrada (mV) Saída (mV) 
500 5 432,22 
350 5 555,67 
230 5 645,54 
100 5 708.99 
Tabela: Dados do filtro passa baixa realizado na experiência. 
6.6. Conclusão 
A resistência obtida em relação à frequência é independente do sinal aplicado, sendo 
diretamente proporcional à Tensão dividida pela Corrente. Já em relação do capacitor, a 
reatância capacitiva do circuito depende do sinal aplicado, sendo essa inversamente 
proporcional à frequência do sinal. Sendo assim, quanto menor a frequência, maior será a 
reatância capacitiva, permitindo uma tensão de saída praticamente igual à tensão de entrada. 
Quanto maior a frequência do sinal, menor será a reactância capacitiva, deixando a tensão de 
500 5 131,2 
600 5 154,77 
800 5 199, 
900 5 211,88 
20 
 
saída praticamente zero. Por essas características, o filtro permite a passagem de frequências 
baixas. O nome de Filtro Passa Baixo é dado por esse motivo. 
7. Experiência 7: Multivibrador Astável 
7.1. Introdução 
Neste estudo aborda-se o astável, que é um multivibrador com um circuito electrónico usado 
para implementar uma variedade de simples dispositivos como osciladores de injeção de 
sinais, timers, de efeitos do som e etc. Consiste em dois dispositivos amplificadores 
(transístores), em que juntos estão acoplados os resistores e os capacitores. 
7.2. Objectivos 
O presente trabalho tem como objectivo o estudo do multivibrador astável, onde recorrerá aos 
seguintes objectivos específicos: 
 Definir o multivibrador astável; 
 Entender como funciona um multivibrador astável; 
 Calcular o tempo de acionamento de um multivibrador astável; 
 Apresentar a discussão sobre o funcionamento do multivibrador astável. 
7.3. Material Necessário 
A experiência foi executada com apoio do seguinte equipamento laboratorial: 
 Unidade KL-21001; 
 Módulo KL-13011, no bloco C; 
 Fonte de tensão; 
 Conectores. 
7.4. Resumo teórico 
Nesta fase do trabalho apresenta-se os principais componentes do circuito em estudo, em 
causa o transístor, o capacitor e o resistor. 
Resistor 
O resistor é um componente amplamente utilizado na electrônica, o qual consiste em 
transformar corrente (energia elétrica) em calor (energia térmica). Um exemplo clássico é a 
famosa “resistência de chuveiro”, que aquece a água do chuveiro através do calor liberado 
pelo resistor carregado. 
21 
 
Capacitor 
O Capacitor é um dispositivo capaz de armazenar energia em forma de campo elétrico. Assim 
como o resistor, é amplamente utilizado na eletrônica. 
Transístor 
O transístor é, basicamente, composto por um coletor, uma base e um emissor. A base 
funciona como uma “chave elétrica” da corrente que flui na direção coletor-emissor, ou seja, 
através do controle da carga presente na base, pode-se permitir ou não a passagem de corrente 
entre o coletor e o emissor. 
7.5. O circuito Oscilador 
O circuito do multivibrador astável comporta-se como um oscilador. O tempo gasto em cada 
estado é controlado pela carga ou descarga de um condensador através de um resistor. 
Um multivibrador astável é um circuito eletrônico que tem dois estados, mas nenhum dos 
dois é estável. O circuito, portanto, se comporta como um oscilador. O tempo gasto em cada 
estado é controlado pela carga ou descarga de um capacitor através de um resistor. 
 
Figura 1: Representação do circuito Multivibrador a ser montado. 
O princípio de Funcionamento 
Um multivibrador astável funciona da seguinte forma: Quando a energia é estabelecida no 
estado transiente, um dos transístores conduz mais do que o outro. Isto ocorre, porque mesmo 
com o atual estágio de desenvolvimento tecnológico de transístores, sempre haverá uma 
pequena diferença de dopagem das regiões semicondutoras durante o processo de fabricação, 
o que faz com que transístores idênticos e do mesmo lote tenham por conta disso, diferenças 
de resistividade, e por consequência em seus ganhos. Embora em alguns modelos e famílias 
22 
 
de transístores,esta diferença entre suas características sejam bastante pequenas, de modo que 
ao se construir um multivibrador astável experimental, com LED nas saídas dos dois 
transístores, observa-se que um deles não entra totalmente em corte, ficando um dos LED 
parcialmente acesso, enquanto o outro transístor está saturado. Este inconveniente pode ser 
corrigido, modificando os valores dos resistores de polarização. 
Existem vários tipos de multivibradores astáveis. Alguns são implementados através de portas 
lógicas NOR, enquanto outros são implementados por circuitos de temporização dedicados. 
7.6. Trabalho Realizado 
7.7. Trabalho teórico 
O trabalho é elaborado segundo os procedimentos citados a seguir para facilitar a execução da 
experiência que se pretende realizar. 
7.8. Procedimentos 
1. Posicionar o Modulo principal KL-21001; 
2. Colocar a unidade KL-13011 no módulo principal KL-21001 e localizar o bloco C; 
3. Colocar o primeiro switch, ligando o R9 junto com o TR3 e a extremidade positiva do 
C6, em seguida o mesmo processo com ligar o R10 e C6, ligar o R13 com C7, 
finalmente o R14 com TR4 e a extremidade positiva do C7. 
Inserção de falha 1: colocar SW4 como desligado e SW5 como ligado. 
Problema: Led1 permanece desligado e led2 ligado. 
Causa do problema: Já que a base do TR3 esta aberta e o TR4 direcionado para 
frente, sempre conduz á saturação, estes dois transístores não podem operar 
alternativamente. 
Inserção de falha 2: colocar SW4 como ligado e SW5 como desligado. 
Problema: Led1 permanece ligado e led2 desligado. 
Causa do problema: Já que a base do TR4 esta aberta e o TR3 direcionado para 
frente, sempre conduz á saturação, estes dois transístores não podem operar 
alternativamente. 
7.9. Colecta e Cálculo de Previsão da Experiência 
Esses dados são baseados em experiências segundo uma previsão, onde espera-se que se 
conheça o comportamento do circuito e prever a sua resposta. Em seguida apresenta-se as 
fases da experiência. 
23 
 
Tempo de condução: 
 
Onde: Tp é o tempo de condução de um transístor em segundos (s); 
R é a resistência em ohms (Ω); 
C é a capacitância em Farads (F). 
Observação: Para Q1 o tempo de condução tp1 é dado por R1 e C1 e para Q2 o tempo de 
condução é dado por R2 e C2. 
Formula 2 
Frequência: 
 
 
Onde: f é a frequência em hertz (Hz); 
R1, R2 são as resistências em ohms (Ω); 
C1, C2 são as capacitâncias em Farads (F). 
Formulas derivadas: 
Formula 3 
Oscilador quadrado (50% de ciclo ativo) - R1=R2=R e C1=C2=C. 
 
 
Onde: f é a frequência em hertz (Hz); 
R é a resistência em ohms (Ω); 
C é a capacitância em Farads (F). 
 
Figura 2: representação do Multivibrador astável com a sua aplicação, (wickipédia). 
𝑇𝑝 = 0,69. 𝐶. 𝑅 
𝑓 =
1
𝑇𝑝1 + 𝑇𝑝2
 
𝑓 =
1
1.38𝑅𝐶
 
24 
 
 
 
7.10. Conclusão 
O multivibrador astável é um dispositivo electrónico que tem dois estados, mas nenhum dos 
dois é estável e gera uma onda que oscila continuamente entre dois estados, sendo ele um um 
circuito electrónico que oscila continuamente, gerando pulsos rectangulares de frequência 
determinada, esses circuitos são bastante usados nos computadores, controles a automatismos 
industriais, robótica, instrumentos de medida, etc. 
Entretanto, este componente é aplicado conhecendo o seu modo de funcionamento que neste 
caso de pesquisa tem-se como objectivo o seu estudo para melhor aplicação na área 
electrónica, tendo o seu foco de desenvolvimento a teorização do conteúdo para a facilitação 
da experiência. 
8. Experiencia 8: Circuito Amplificador 
8.1. Introdução 
O acionamento de alguns dispositivos é feito através de alguns sinais provenientes de outros 
dispositivos ou sensores que muitas vezes apresentam um sinal muito baixo de saída o que faz 
com que seja necessário amplificar este sinal a fim de que o dispositivo de saída seja acionado 
de forma a funcionar corretamente. 
Com isso, os amplificadores de potência tem como objetivo fornecer potência suficiente para 
o acionamento dos dispositivos de saída desejado através do sinal de entrada relativamente 
baixo. 
8.2. Objectivos 
8.2.1. Objectivo geral 
1. Estudo do circuito Amplificador 
8.2.2. Objectivos Específicos 
1. Estudar o funcionamento e as características de um amplificador complementar 
2. Estudar a distorção de amplitude do amplificador 
8.3. Fundamentação teórica 
8.3.1. Amplificador 
25 
 
Um equipamento que utiliza uma pequena quantidade de energia para controlar uma 
quantidade maior. Em sua utilização mais coloquial, o termo se refere a amplificadores 
eletrônicos, principalmente aqueles usados para aplicações de áudio e para transmissão de 
rádio. A relação entre a entrada e a saída de um amplificador, geralmente expressa em função 
da frequência de entrada — é denominada função de transferência do amplificador, e a 
magnitude da função de transferência é denominada de ganho 
8.3.2. Amplificador de classe AB 
Os amplificadores de potência classe AB unem a operação dos amplificadores A e B fazendo 
com que a polarização do estágio de saída atenue a distorção de crossover. Com isso, uma 
corrente será gerada nos transístores de saída. Havendo uma excitação senoidal, o 
amplificador atua em mais do que meio ciclo porém menos do ciclo completo do sinal de 
entrada. 
Polarizando os transístores ligeiramente acima da região de corte garante que não ocorra 
distorção de crossover. Para isso, substitui-se os resistores de entre as bases por dois díodos 
de silício para polarização do circuito. Como os díodos possuem a mesma tensão de condução 
da junção base/emissor é assegurado que os transístores sejam polarizados corretamente. 
8.4.Material Necessário 
1. Conectores Kl 100; 
2. Osciloscópio digital; 
3. Multímetro; 
4. Modulo kL-13008; 
5. Unidade KL-21001; 
6. Bloco b. 
8.5. Procedimento experimental 
A Figura 1. Mostra um seguidor de emissor com transístores complementares. Este circuito é 
um amplificador push-pull classe AB normalmente usado como um estágio de saída, que 
fornecerá uma alta corrente para a carga e uma baixa resistência de saída. No meio ciclo 
positivo de um sinal sinusoidal, o transístor NPN TR2 atua como uma fonte, fornecendo 
corrente para a carga (R6). O sinal de saída é filtrado pelo capacitor C3. O transístor PNP TR3 
está em seção. Por outro lado, se o sinal de entrada for negativo, TR2 é colocado em seção e 
TR3 atua como um coletor atual. O sinal que resulta na carga executa um ciclo completo e sua 
variação máxima de tensão é de aproximadamente Vcc. Assumindo que os dois transístores 
são idênticos, a tensão de ponto médio Vab deve estar localizado exatamente no meio do 
26 
 
Vcc(1 / 2Vcc.) No estado estático. A diferença entre os elementos pode ser compensada pelo 
ajuste da RV. O díodo D1 é usado para polarizar os dois transístores para uma tensão VD1. 
Um pouco maior que 2VBE, de modo que uma pequena quantidade de corrente flui nos dois 
transístores estáticos. Isso faz com que o amplificador opere na classe AB, eliminando a 
distorção de cruzamento ou cruzamento de zero 
Figura 1: circuito Montado 
 
8.5. Análise de resultados 
Quando D1 foi curto-circuitado no passo 5, a forma de onda da saída apareceu como 
distorção, denominada como distorção de crossover ou de cruzamento de zero, como 
mostrado na Figura 5-2-3. Isso ocorre porque a saída permanece zero até que a entrada (VBE) 
exceda aproximadamente 0,7V. Se V A <5V, o meio-ciclo negativo da forma de onda de 
saída será cortado primeiro. Se V> 5V, o meio ciclo positivo será cortado primeiro. 
8.6. Conclusão 
Os Amplificadores classe B se caracterizampor não ter corrente de polarização nos 
transístores de saída, e isso faz com que o rendimento aumente cerca de 75% a 80 %. 
Esses transístores conduzem apenas quando é aplicado um sinal de entrada sendo que cada 
um deles fica responsável por um semi-ciclo da senoide de saída. 
No momento em que operação passa de um transístor para o outro ocorre uma interrupção no 
sinal chamada de distorção de crossover, que é mais ou menos significativa de acordo com o 
sinal de entrada. 
Para um nível de potência de entrada baixo a distorção é relativamente alta, já para uma 
potência de entrada mais alta, essa interrupção é muito pequena quando comparada ao sinal de 
entrada. 
27 
 
 
9. Experiência 9: circuito RLC, Ressonante. 
9.1. Introdução 
O circuito RLC é um circuito elétrico que consiste em um resistor (R), um indutor (L) e um 
capacitor (C), conectado em série ou em paralelo. O nome do circuito é derivado das letras 
que são usadas para denotar os componentes constituintes deste circuito, onde a sequência dos 
componentes pode variar de RLC. Todo circuito RLC consiste de dois componentes; uma 
fonte de alimentação e um ressonador. 
9.2. Objetivos 
 Entender as características de uma rede de RLC em circuito de corrente alternada; 
 Medir a frequência de ressonância de uma rede de RLC. 
9.3. Material necessário 
A experiência foi executada com apoio do seguinte equipamento laboratorial: 
 Módulo KL-13001; 
 Unidade KL-21001; 
 Conectores; 
 Osciloscópio; 
 Fonte de corrente; 
 Multímetro. 
9.4. Resumo teórico 
O circuito RLC é um circuito elétrico que consiste em um resistor (R), um indutor (L) e um 
capacitor (C), conectado em série ou em paralelo. O nome do circuito é derivado das letras 
que são usadas para denotar os componentes constituintes deste circuito, onde a sequência dos 
componentes pode variar de RLC. Os circuitos RLC têm muitas aplicações como circuitos 
osciladores. Os receptores de rádio e televisores os utilizam para sintonizar para seleccionar 
uma faixa de frequência estreita a partir de ondas de rádio ambiente. Nesta função, o circuito 
é geralmente chamado de circuito sintonizado. 
 Um circuito RLC pode ser usado como um filtro de banda, filtro de parada de banda, filtro de 
baixa frequência ou filtro de alta frequência. O aplicativo de ajuste, por exemplo, é um 
exemplo de filtragem de passagem de banda. O filtro RLC é descrito como um circuito de 
28 
 
segunda ordem, o que significa que qualquer tensão ou corrente no circuito pode ser descrita 
por uma equação diferencial de segunda ordem na análise do circuito. 
Os três elementos do circuito, R, L e C, podem ser combinados em várias topologias 
diferentes. Todos os três elementos em série ou todos os três elementos em paralelo são os 
mais simples em conceito e os mais simples de analisar. Existem, no entanto, outros arranjos, 
alguns com importância prática em circuitos reais. Uma questão frequentemente encontrada é 
a necessidade de levar em conta a resistência do indutor. 
 
Figura: Circuito típico ressonador. 
2-2 Circuito RLC paralelo 
 
Figura: circuito ressonador em Paralelo. 
9.5. Similaridade e diferencia entre os circuito em paralelo e em série 
As expressões para a largura de banda nas configurações em série e em paralelo são inversas. 
Isto é particularmente útil para determinar se uma configuração em série ou em paralelo deve 
ser utilizada no projecto de um circuito particular. Entretanto, na análise de circuito, 
geralmente, a recíproca das duas variáveis posteriores é utilizada para caracterizar o sistema. 
Elas são conhecidas como a frequência de ressonância e o factor Q, respectivamente. 
29 
 
 
 
9.6. Aplicação dos circuitos ajustados 
Existem muitas aplicações para os circuitos ajustados, especialmente nos sistemas de rádio e 
comunicações. Eles podem ser utilizados para seleccionar uma certa faixa de frequências de 
um espectro total de ondas de rádio. 
5. Procedimentos 
A figura 2-15-1 mostra um circuito paralelo-série RLC com uma fonte de alimentação CA. 
Como mencionado anteriormente, a reactância capacitiva XC e a reactância indutiva XL 
variam com a frequência. Portanto, a impedância líquida do circuito paralelo consistindo de 
L2 e C3 ira variar com a frequência de entrada. Em alguma frequência que definiremos como 
frequência de ressonância é XL é igual a XC. 
A frequência de ressonância pode ser expressa como fr=1/ (2 π √LC) 
 
Figura: Circuito de ressonância montado. 
9.7. Discussão de resultados 
Após a experiência realizada, notou-se uma extrema importância do circuito RCL, que pode 
ser usado em várias áreas como circuitos osciladores. Os receptores de rádio e televisores. 
30 
 
 
 
9.8. CONCLUSÃO 
Em suma, os tópicos abordados referentes a circuito RLC com alimentação senoidal, pode-se 
comprovar a sua magnitude intensa e tão vital para a vida humana e além de ser fruto de 
variadas pesquisas que se fundamenta em seu funcionamento. Percebe-se também que sua 
descoberta deste da antiguidade, possibilitou uma tremenda revolução na ciência, pois suas 
propriedades propiciavam um melhor funcionamento não só dos aparelhos domésticos além 
dos industriais. 
31 
 
Conclusão 
A tecnologia é uma ferramenta muito importante para o desenvolvimento da indústria e 
visando para o melhoramento da vida social, facilitando o exercício das actividades. 
Neste âmbito, para o desenvolvimento tecnológico na área electrónica é muito 
preponderante a compreensão e aquisição do raciocínio logico no nível do 
conhecimento da engenharia, e para tal, recorre-se como meio de aquisição o 
aperfecionamento dos estudos realizando-se os experimento e a própria assimilação das 
teorias existentes melhorando o conhecimento das praticas usadas nos circuitos 
electrónicos existentes no meio da electrónica no geral. 
 
32 
 
Bibliografia 
 
1. https://cadernodelaboratorio.com.br/scripts-softwares-e-arquivos-de-configuracao/; 
consultado em 10.04.2019 
2. file://D:/Investigacao/Engenharias/Engenharia%20Electronica%20e%20Telecompuca 
o/2019/Aestavel/Astável%20–%20Wikipédia,%20a%20enciclopédia%20livre.mhtml; 
consultado em 11.04.2019 
 
HALIDAY, D. E RESNICK, R.- Fundamentos da Fisica- Volume3- 4 Edicao; 
Capitulos 36 (correntes alternadas); Livros Tecnicos e Cientificos Editora S.A-1998. 
NUSSENZVEIG, H.M.- Curso de Fisica Basica- Volume3- 1 Edicao; Capitulos 10 
(Circuitos); Editora Edgard Blucher- 2000. 
VARIOS- Apostila de Fisica Experimental- Sector de Copias do CCT-UDSC. 
Eletrônica IV – ESCOLA POLITECNICA DO RIO DE JANEIRO 
DEPARTAMENTO DE ELETRÔNICA (arquivo pdf)