Lab Circuitos Ensaio 04 - Estado Permanente de Corrente Alternada

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Laboratório 
de 
Circuitos Elétricos 
 
Relatório 
Ensaio Nº 4 
Estado Permanente de Corrente Alternada 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 - Título: Estado Permanente de Corrente Alternada 
2 - Objetivo: Obtenção do diagrama fasorial a partir de medições efetuadas no laboratório. 
Foram utilizados nesta prática os seguintes equipamentos: 
• Multímetro - 133938 
• Gerador -201319 
• Década de resistência - 178059 
• Década de capacitância - 177728 
• Década de indutância - EID 17/68 
• Osciloscópio - 201258 
3 - Execução: 
3.1 - Foi montado o circuito da figura 1 com o objetivo de obter a corrente que circula no 
circuito RC e as tensões na fonte, resistor e capacitor em diferentes frequências. A fonte fornece 
uma tensão alternada de amplitude 1 V sendo 0,707 V o valor eficaz. O resistor e o capacitor 
valem, respectivamente 5,6 kΩ e 0,47𝜇𝐹. 
 
Figura 1 - Circuito RC em estudo 
Circuito 
Frequência 
(Hz) 
|V| |VR| |VC| |I| 
(mV) (mV) (mV) (µA) 
RC 
30 715 331 612,2 54,5 
60 702 496 480 86 
120 701 620 303 107,6 
 
Tabela 1 – Valores de tensões e corrente do circuito RC 
 
 
3.2 - Foi montado o circuito da figura 2 com o objetivo de obter a corrente que circula no 
circuito RL e as tensões na fonte, resistor e indutor em diferentes frequências. A fonte fornece 
uma tensão alternada de amplitude 1 V sendo 0,707 V o valor eficaz. O resistor e o indutor 
valem, respectivamente 5,6 kΩ e 0,5 H. 
 
Figura 2 - Circuito RL em estudo 
Circuito 
Frequência 
(Hz) 
|V| |VR| |VL| |I| 
(mV) (mV) (mV) (µA) 
RL 
120 701 655 143 349,5 
240 707 641,0 272,3 338,6 
480 712 532 452 286 
Tabela 2 – Valores de tensões e corrente do circuito RL 
3.2 - Foi montado o circuito da figura 3 com o objetivo de obter a corrente que circula no 
circuito RLC e as tensões na fonte, resistor, capacitor e indutor em diferentes frequências. A 
fonte fornece uma tensão alternada de amplitude 1 V sendo 0,707 V o valor eficaz. O resistor, o 
capacitor e o indutor valem, respectivamente, 5,6 kΩ, 0,47𝜇𝐹 e 0,5 H. 
 
Figura 3 - Circuito RLC em estudo 
 
Circuito 
Frequência 
(Hz) 
|V| |VR| |VL| |VC| |I| 
(mV) (mV) (mV) (mV) (µA) 
RLC 
1000 711 364,8 653,2 65 202 
1500 712 246 658,9 32,5 138,6 
2000 707 180,4 672,5 16 105,4 
Tabela 3 – Valores de tensões e corrente do circuito RLC 
3.3- Antes de finalizar o ensaio 4, foi verificado os valores de tensão no resistor, indutor e 
capacitor para a frequência de ressonância. VLC é a tensão sobre o indutor e o capacitor em 
série. 
|VR| 
(V) 
|VL| 
(mV) 
|VC| 
(mV) 
|VLC| 
(V) 
6,96 382 394 0,01 
Tabela 4 – Valores de tensão na frequência de ressonância 
4 - Conclusão: 
A partir dos fasores previamente calculados foram construídos os diagramas fasoriais abaixo: 
• Circuito RC 
 
Figura 4 - Corrente em 𝝁𝑨 de acordo com a frequência da fonte. 
 
Figura 5 - Tensão no resistor e capacitor em mV de acordo com a frequência da fonte 
 
 
Analisando as figuras 4 e 5 e a tabela 1, os valores calculados previamente calculados foram bem 
próximos dos valores obtidos na prática. Além disso é possível observar na figura 4 que à 
medida em que a frequência aumenta, a fase da corrente diminui enquanto sua amplitude 
aumenta. Essa característica deve-se ao fato de que o aumento da frequência gera um 
decréscimo da impedância do capacitor fazendo com que a corrente aumente o módulo 
(diminuição da impedância total do circuito) e diminua a fase (circuito se torna menos 
capacitivo). Na figura 5, comparando com a figura 4, podemos observar que a tensão no resistor 
está em fase com a corrente enquanto a tensão no capacitor está defasada em 90°. Além disso, 
o aumento na frequência gera uma redução da impedância do capacitor fazendo com que sua 
tensão diminua e consequentemente com que a tensão no resistor aumente. Vale notar que a 
fase da tensão no resistor diminui visto que a fase da corrente também diminui. 
• Circuito RL 
 
Figura 6 - Corrente em 𝝁𝑨 de acordo com a frequência da fonte. 
 
Figura 7 - Tensão no resistor e indutor em mV de acordo com a frequência da fonte 
Analisando as figuras 6 e 7 e a tabela 2, os valores previamente calculados foram bem próximos 
dos valores obtidos na prática. Além disso, é possível observar na figura 5 que à medida que a 
frequência aumenta, a fase da corrente diminui, em módulo, assim como sua amplitude. Essa 
característica deve-se ao fato de que o aumento da frequência gera um aumento da impedância 
do indutor fazendo com que a corrente diminua o módulo (aumento da impedância total do 
circuito) e diminua a fase (circuito se torna mais indutivo, logo a corrente atrasa “mais” em 
relação a tensão da fonte). Na figura 7, comparando com a figura 6, podemos observar que a 
tensão no resistor está em fase com a corrente enquanto a tensão no indutor está defasada em 
90°. Além disso, o aumento na frequência gera um aumento da impedância do indutor fazendo 
com que sua tensão aumente e consequentemente com que a tensão no resistor diminua. Vale 
notar que a fase da tensão no resistor diminui, em módulo, visto que a fase da corrente também 
diminui. 
• Circuito RLC 
 
Figura 8 - Corrente em 𝝁𝑨 de acordo com a frequência da fonte. 
 
 
Figura 9 - Tensão no resistor, indutor e capacitor em mV de acordo com a frequência da fonte 
Analisando as figuras 8 e 9 e a tabela 3, os valores previamente calculados foram bem próximos 
dos valores obtidos na prática. Como a frequência de ressonância 
1
2𝜋√𝐿𝐶
 é cerca de 328 Hz, o 
circuito tem comportamento predominantemente indutivo, pois a impedância do indutor será 
maior do que a impedância do capacitor. É possível observar na figura 8 que, à medida que a 
frequência aumenta, a fase da corrente diminui, em módulo, assim como sua amplitude. Essa 
característica deve-se ao fato do aumento da frequência gerar um aumento da impedância do 
indutor maior do que a redução da impedância do capacitor fazendo com que a corrente 
diminua o módulo (aumento da impedância total do circuito) e diminua a fase (circuito se torna 
mais indutivo, logo a corrente atrasa “mais” em relação a tensão da fonte). Na figura 9, 
comparando com a figura 8, podemos observar que a tensão no resistor está em fase com a 
corrente enquanto a tensão no indutor está defasada em 90°. A tensão no capacitor se torna 
cada vez menor devido ao aumento da frequência, pois sua impedância diminui. Além disso, o 
aumento na frequência gera um aumento da impedância do indutor fazendo com que sua 
tensão aumente e consequentemente com que a tensão no resistor diminua. Vale notar que a 
fase da tensão no resistor diminui, em módulo, visto que a fase da corrente também diminui. 
 
 
 
• Ressonância 
 
Figura 10 - Circuito RLC em ressonância. Tensão em mV e corrente em 𝝁𝑨 
 
Analisando a figura 10 juntamente com a tabela 4, podemos observar que o diagrama 
representa bem uma situação de circuito ressonante. Como na ressonância, o indutor 
anula os efeitos do capacitor e vice-versa, podemos observar exatamente a tensão do 
resistor em fase com a corrente enquanto o indutor e capacitor estão se anulando. 
Dessa forma, o circuito se torna resistivo e, portanto, a corrente está em fase com a 
fonte do circuito ∠0° 
Bibliografia 
• Vander Menengoy da Costa. “Circuitos Elétricos Lineares – Enfoques Teóricos e Prático”, 
Editora Interciência.