Circuito RLC série em corrente alternada

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SUMÁRIO 
 
1. INTRODUÇÃO .............................................................................................. 2 
2. OBJETIVO .................................................................................................... 3 
3. MATERIAL .................................................................................................... 3 
4. PROCEDIMENTOS ...................................................................................... 3 
5. DADOS ......................................................................................................... 4 
6. ANALISE ....................................................................................................... 4 
7. DISCURÇÃO E FECHAMENTO ................................................................... 4 
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: ............................................................. 4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. INTRODUÇÃO 
A Figura 1 mostra um circuito com um resistor, de resistência 𝑅, um capacitor, 
de capacitância 𝐶, e um indutor (bobina) de indutância 𝐿 e uma fonte de tensão 
𝑉 alternada ligados em série. Em um circuito, como o da Figura 1, a corrente e a 
tensão estão em fase no resistor, e estão defasados de 90º no capacitor e no 
indutor. No indutor a tensão está adiantada em relação à corrente e no capacitor 
está atrasada em relação à corrente. Uma forma conveniente de se trabalhar 
com grandezas que apresentam uma diferença de fase, é tratá-las como fasores. 
O diagrama fasorial da Figura 2(a) ilustra a relação de fase entre as tensões e a 
corrente no circuito. O comprimento do fasor é a amplitude da grandeza 
representada. 
 
Figura 1 - Esquemático de montagem
 
Figura 2: Diagrama fasorial. 
 
A soma das amplitudes de tensões pode ser obtida pela regra do paralelogramo, 
conforme Figura 2(b). Portanto, podemos escrever 
 
 
 
 
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O ângulo 𝜙 é a constante de fase do circuito RLC, ou seja, é a defasagem entre 
a tensão total fornecida pela fonte e a corrente do circuito. Se 𝑉𝐿 > 𝑉𝐶, dizemos 
que o circuito é mais indutivo que capacitivo, se 𝑉𝐶 > 𝑉𝐿, dizemos que o circuito 
é mais capacitivo que indutivo. Se 𝑉𝐿 = 𝑉𝐶, dizemos que o circuito está em 
ressonância, um estado que será discutido na atividade da próxima aula. No 
circuito RLC, parte da energia fornecida pela fonte é armazenada no campo 
elétrico do capacitor, parte é armazenada no campo magnético do indutor e parte 
é dissipada como energia térmica no resistor. No regime estacionário, isto é, 
depois de transcorrido um tempo suficiente para que o circuito se estabilize, a 
energia média armazenada no capacitor e no indutor juntos permanece 
constante. A transferência líquida de energia é, portanto, da fonte para o resistor, 
onde a energia eletromagnética é convertida em energia térmica. 
2.OBJETIVO 
Colher as tensões de cada componente a cada frequência estipulada verificando 
assim a lei de soma das tensões e observar o comportamento de Vc (Tensão no 
Capacitor) e VL (Tensão do Indutor) quando se varia a frequência. 
3. MATERIAL 
• Gerador de sinais; 
• Resistor 470Ω; 
• Capacitor 2,2μF; 
• Indutor 18mH; 
• Amperímetro; 
• Voltímetro; 
4. PROCEDIMENTOS 
1. Foi feita a montagem do circuito conforme figura 1. 
2. Ligue e ajuste o gerador nas frequências tabeladas com a tensão de 
saída no valor máximo. 
 
 
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3. Com auxílio do voltímetro, meça as tensões 𝑉𝐿, 𝑉𝐶 e 𝑉𝑅. Verifique se os 
valores medidos obedecem à relação de ε(v). 
4. Meça a corrente elétrica e verifique se há mudança para cada nível de 
frequência. 
5. DADOS 
 
 
6. ANALISE 
ε(v) calculado: 
ε(v)50=√2,452 + (0,01 − 7,48)2= 7,858V 
ε(v)200=√5,952 + (0,22 − 4,40)2= 7,271V 
ε(v)600=√6,952 + (0,85 − 1,66)2= 6,997V 
ε(v)1000=√7,022 + (1,46 − 0,98)2= 7,036V 
ε(v)2000=√7,342 + (2,9 − 0,40)2= 8,209V 
Frequência de ressonância: 
1
2𝜋√18𝑚 − 2,2µ
≈ 799,78Hz 
 
7. DISCURÇÃO E FECHAMENTO 
Neste relatório, estudou-se o circuito RLC série em corrente alternada – Soma 
de Tensões. Analisou-se os dados obtidos e foi observado que ao variar os níveis 
de frequência estipulados na tabela, notou-se que não somente ε(v) sofre 
alterações pequenas na faixa média de ∆≈0,2056V como também que Vc 
(Tensão no Capacitor) aumenta quando a frequência e menor e VL (Tensão do 
 
 
 
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Indutor) aumenta quando a frequência é maior. Tendo como base estes dados 
podemos afirmar que em alguma determinada frequência os valores de Vc e VL 
serão iguais. Tendo como base de cálculo os valores nominais dos componentes 
utilizados, sendo assim o Capacitor 2,2µF e o Indutor 18mH, obtivemos 
aproximadamente a faixa de 800 Hz. 
No final do experimento fizemos os cálculos para cada valor de ε(v) e 
observamos que para os mais altos valores de frequência, os dispositivos de 
medição apresentaram valores mais distantes do calculado. 
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: 
Caderno de Atividades de Laboratório – Física Geral III – Eletromagnetismo, 
Departamento de Física e 
Química – Instituto de Ciências Exatas e Informática – Pontifícia Universidade 
Católica de Minas Gerais, 1º Semestre de 2019, Belo Horizonte – MG