atividade prática análise de circuitos elétricos

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CENTRO UNIVERSITÁRIO INTERNACIONAL UNINTER
ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA
BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
DISCIPLINA DE ELETRICIDADE.
Atividade pratica análise de circuitos elétricos
Introdução 
As instalações elétricas normalmente utilizam corrente elétrica alternada como fonte de energia para alimentar as diferentes cargas conectada as mesmas. O sinal elétrico alternado pode indicar uma tensão, uma corrente, e inclusive uma potencia elétrica. Graficamente um sinal elétrico alternado sobre um nível pre estabelecido é aquele que tem uma forma de onda que muda alternadamente entre o positivo e negativo com relação a este nível .
Objetivos 
Esse relatório tem por intuito realizar experimentos de circuitos elétricos, apresentando conceitos fundamentais simulações no software online multisimlive e medições usando osciloscópio. 
Objetivo geral 
Apresentar e definir os sinais alternados com embasamento para realizar uma analise das respostas dos elementos básicos de um circuito elétrico (R,C e L) a um sinal senoidal e determinar as característica especificas de cada elemento.
Objetivos específicos 
Apresentar os elementos armazenadores de energia (capacitores e indutores) 
Definir as senóides e suas propriedades que são período, frequência e velocidade angular. Discorrer sobre a fase de um sinal alternado.
Apresentar experimentos realizados em um software online, multisim 
Calcular a capacitância e a indutância em diversas associações com capacitores e indutores 
Montar um circuito para medir com o osciloscópio 
Experimento 
Divisor de Tensão
Analise do circuito no software Multisimlive:
Simulação do circuito de corrente alternada (figura 1), com resistor em serie (R1 e R2). Em cada simulação foi alterado o valor dos resistores e da fonte. Foi apresentado o valor da tensão de pico em VR2,
1º Tensão da fonte 20 volts, R1=1000Ω, R2=800.
2º Tensão da fonte 30 volts, R1=100 Ω, R2=8000Ω
3º Tensão da fonte 40 volts, R1=1200Ω, R2=200Ω 
	𝑽𝒊 [𝑽]
	𝑹𝟏 [Ω]
	𝑹𝟐 [Ω]
	𝑽𝑹𝟐[𝑽]
	20
	1.000
	800
	8.87
	30
	100
	8.000
	2.2
	40
	1.200
	200
	5.65
Existe uma defasagem entre as ondas é devido à queda de tensão entre cada um dos resistores.
 Circuito RC série
O circuito desse experimento é composto por um resistor e um capacitor em serie, alimentados por uma fonte de tensão de corrente alternada.
A simulação do funcionamento do circuito foi no software multisimlive, conforme imagens a seguir:
Na primeira simulação foram usados um capacitor de 1uF e resistor de 1000Ω, alimentados por uma fonte de tensão de 20 volts em 60 Hertz.
Segunda simulação foram usados um capacitor de 100nF e resistor de 10000Ω, alimentados por uma fonte de tensão de 30 volts em 60 Hertz:
Na terceira simulação foi usado um capacitor de 50uF e resistor de 100Ω, alimentados por fonte de tensão de 40 volts em 60 hertz:
	𝑽𝒊 [𝑽]
	𝑪𝟏 [𝑭]
	𝑹𝟏 [Ω]
	𝑽𝑪 [𝑽]
	20
	1 µ
	1.000
	18.7
	30
	100 n
	10.000
	27.6
	40
	50 µ
	100
	18.6
Conclusão: observa nos gráficos representados anteriormente que tem um defasamento angular entre as formas de ondas. Assim mostra a influencia do capacitor no circuito, atrasando a forma de onda de tensão entre o CH1 e CH2.
 Circuito RL serie:
Esse circuito é composto por um resistor e um indutor em serie alimentado por uma fonte de corrente alternada.
A simulação do funcionamento do circuito aconteceu no software Multisimlive, conforme mostra imagens a seguir:
Primeira simulação foram usados um indutor de 470mH e resistor de 250Ω, alimentados por uma fonte de tensão de 20 volts em 60 Hertz.
Segunda simulação foi usada um indutor de 1H e resistor de 8000Ω alimentados por uma fonte de tensão de 30 volts em 60 Hertz. 
Terceira simulação foram usados um capacitor de 56mH e resistor de 400Ω, alimentados por uma fonte de tensão de 40 volts em 60 Hertz.
O intuito desse experimento é apresentado valores de tensão de pico no indutor, logo:
	𝑽𝒊 [𝑽]
	𝑳1[𝑯]
	𝑹𝟏 [Ω]
	𝑽𝑪 [𝑽]
	20
	470 m
	250
	11.5
	30
	1
	8.000
	1.4
	40
	56 m
	400
	2.1
 
Conclusão: Observa nos gráficos anterior que tem um defasamento angular entre as formas de onda. Assim mostra a influencia de quanto maior o indutor no circuito, mais atrasa a forma de onda de tensão entre o CH1 e CH2.
 Transformador 
Transformadores são equipamentos utilizados na transformação de valores de tensão e corrente, além de serem usados na modificação de impedâncias em circuitos elétricos. Dessa forma esse experimento utiliza-se de um transformador, que possui 8000 espiras no primário do transformador e 5000 espiras no secundário. Esse Trafo é alimentado por uma fonte de 12 v, alimenta uma carga de 1kΩ.
	Vp[v]
	Vs[v]
	Ip[mA]
	Is[ma]
	11.9
	7.4
	4.6
	7.4
Conclusão: verifica-se que o transformador é um rebaixador de tensão, uma vez que o numero de espiras do primário e maior que a do secundário.
 Associação de Capacitores e Indutores
Associação de Capacitores 
Separado os seguintes capacitores e meça sua capacitância real, preenchendo a tabela a seguir.
	Capacitor (código no corpo do capacitor)
	Capacitância nominal
	Capacitância medida com o multímetro
	C1: 334 
	330nf
	314
	C2: 683 
	68nf
	63,9
	 C3: 224 
	220nf
	216
	C4: 104 
	100nf
	98.6
	C5: 333
	33nf
	33,3
Monte o circuito a seguir na protoboard e meça o valor total da associação de capacitores.
Para o seguinte circuito calcule Ceq usando os valores nominais.
Circuito montado na protoboard.
Soma total dos capacitores:
Valor total da associação dos capacitores foi =54nF, valor medido do circuito foi= 39,7nF.
O valor medido com o multímetro foi de 39,7nF e o valor calculado da associação foi de 54nF, a diferença é dada pelo fator de que os componentes não são de precisão.
Associação de Indutores
Separe os seguintes indutores e meça sua indutância real.
	Indutância nominal
	Código de cores
	Indutância medida com o multímetro
	L1 = 100 µH
	Marrom, preto, marrom, prata
	0,102mH
	µH L2 = 1 µH
	Marrom, preto, dourado, prata
	Muito baixa para escala do multímetro
	L3 = 47 µH
	Amarelo, azul,
Dourado, prata
	0.048mH
	L4 = 4,7 µH
	Amarelo, violeta, preto, prata
	0,003mH
Para o seguinte circuito calcule Leq
Valor total da associação de indutores medido
Valor total da associação dos indutores calculado.
O valor medido com o multímetro foi de 111uH e o valor calculado foi 39,8 a diferença é pelo motivo que os componentes não são de precisão. 
Circuito medido com osciloscópio
O osciloscópio é um instrumento de medida de sinais elétricos/eletrônicos que apresenta gráficos a duas dimensões de um ou mais sinais elétricos. O uso clássico de um osciloscópio é diagnosticar uma peça defeituosa em um equipamento eletrônico. Outro uso possível é a checagem de um circuito novo. Muito frequentemente circuitos novos se comportam abaixo do esperado devido aos níveis de tensão errados, ruído elétrico ou erros no projeto. 
Usando o osciloscópio foi montado um circuito com um transformador e um resistor de 1kΩ e medido suas tensões conforme as imagens abaixo.
Circuito montado 
.
Print da tela do computador com os resultados das medições realizadas com o osciloscópio.
Medições do transformador 
	
	Valor medido
	Valor calculado
	Tensão eficaz no primário
	220v
	220v
	Tensão eficaz do secundário
	14.2v
	14.2v
	Tensão de pico do primário
	221v
	221v
	Tensão de pico do secundário
	14.21v
	14.21v
	Corrente eficaz do secundário
	14v
	14v
	Potência do secundário
	24v
	24v
	Potência do primário
	60hz
	60hz
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS. 
Simulações realizadas no multisim 	 
Material disponibilizado no ava 
pt.wikipedia.org/wiki/Divisor_de_tensão
pt.wikipedia.org/wiki/Circuito_RC
pt.wikipedia.org/wiki/Circuito_RL
pt.wikipedia.org/wiki/Transformador