Prática8

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Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais 
Adair Fernando De Souza 
Unidade 8: Circuito Excitado com Fonte Alternada Senoidal – Análise da 
Forma de Onda Senoidal 
 
I. DISCUSSÃO DO TEMA PROPOSTO 
Nesta unidade será estudado a forma de onda senoidal de tensão e de corrente em circuitos 
resistivos puros, RL e RC, no estado estacionário, considerando os seguintes parâmetros: valor 
máximo, valor eficaz, freqüência, período e defasagem entre tensão e corrente. 
 
II. DESENVOLVIMENTO PRÁTICO 
1. Utilizando os elementos disponíveis no laboratório, propor os seguintes circuitos para 
serem analisados: 
1.1 Circuito resistivo puro 
1.2 Circuito RL série 
1.3 Circuito RC série 
 
2. Montar cada um dos circuitos indicados no item anterior, utilizando uma fonte de tensão 
alternada senoidal dada por v(t) = 141,42cos(377t) e o osciloscópio para medir a forma de 
onda da tensão aplicada (canal A), analisando: 
 
a) Forma de onda da tensão aplicada ao circuito no canal A: medir a sua amplitude e o seu 
período: V =140,93 v e T =16.667ms. 
- A qual valor se refere a amplitude medida, máximo ou eficaz? Se refere a valor máximo. 
 
- Qual a freqüência da onda de tensão aplicada? 60Hz. 
 
- Como o próprio nome diz uma fonte alternada é chamada assim pois seus valores 
alternam, ou seja, variam com o passar do tempo. Sendo assim, se ligarmos um voltímetro 
em paralelo com a fonte de tensão que leitura ele indicará? Se ligarmos um voltímetro em 
paralelo com a fonte ele indicara o valor eficaz da tensão. 
 
b) Forma de onda da corrente total do circuito no canal B (explicar como podemos obter a 
forma de onda da corrente): 
 
Para obter a forma de onda da corrente teríamos que medir a tensão só no resistor porque 
nenhum resistor a relação entre tensão e corrente é linear V= R.I, então a corrente I vai ser 
exatamente V/R 
 
Circuito resistivo: 
 Com o osciloscópio, medir a amplitude da corrente e o seu período: 
 I =1,4083 A e T =16,734ms. 
 
 
 
 
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- Qual a freqüência da onda de corrente? Comparar com a freqüência da onda de tensão 
aplicada. 
 
A frequência da onda de corrente é 59.758 Hz podemos observar que este valor é muito 
próximo a frequência da onda de tensão 
 
- A tensão da fonte e a corrente estão em fase ou defasadas? Caso elas estejam defasadas, 
a tensão está adiantada ou atrasada da corrente? Calcular o defasamento entre elas 
utilizando o osciloscópio. 
 
A tensão da fonte e a corrente estão em fase pois elas atingem pico no mesmo instante, 
passam por 0 no mesmo instante, então o defasamento delas é 0. 
 
c) Usar amperímetros e voltímetros para medir a tensão da fonte e a corrente total do circuito. 
 
 
d) Faça uma tabela contendo os valores máximos e eficazes da tensão da fonte e da corrente 
total. 
 
 Valor máximo Valor eficaz 
Tensão de Fonte (V) 140,93 V 100 V 
Corrente Total (A) 1,4172 A 1 A 
 
e) Altere a freqüência da fonte para 120Hz, o que ocorre com o valor da corrente, porquê? 
Se alteramos a frequência o valor da corrente não muda porque somente temos resistores 
no circuito. 
 
Circuito RL série: I =1,0507A e T =16,820ms. 
- Qual a freqüência da onda de corrente? Comparar com a freqüência da onda de tensão 
aplicada. 
 
A frequência da onda de corrente é 59.454Hz um valor próximo a frequência da onda de 
tensão aplicada 
 
- A tensão da fonte e a corrente estão em fase ou defasadas? Caso elas estejam defasadas, 
a tensão está adiantada ou atrasada da corrente? Calcular o defasamento entre elas 
utilizando o osciloscópio. 
 
 
A tensão da fonte e a corrente estão defasadas pois elas atingem pico em diferente instante, 
a tensão está adiantada da corrente, o defasamento calculado é ∆𝑥 = 1,8893𝑚𝑠, fazendo 
uma regra de 3 o ângulo vai ficar 40, 57º. 
 
 
 
 
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f) Usar amperímetros e voltímetros para medir a tensão da fonte e a corrente total do circuito. 
 
 
g) Faça uma tabela contendo os valores máximos e eficazes da tensão da fonte e da corrente 
total. 
 
 Valor máximo Valor eficaz 
Tensão de Fonte (V) 140,98 V 100 V 
Corrente Total (A) 1,0427 A 792,19 mA 
 
h) Aumente a freqüência da fonte para 120 Hz, o que ocorre com o módulo da corrente, 
porquê? 
Aumentando a frequência da fonte para 120 Hz o modulo da corrente cai para 532,11mA 
devido a impedância do indutor. 
 
 
Circuito RC série: I =498,26mA e T =16,649ms. 
- Qual a freqüência da onda de corrente? Comparar com a freqüência da onda de tensão 
aplicada. 
A frequência da onda de corrente é 60 Hz, ou seja, igual a frequência de tensão que foi 
aplicada. 
 
 
- A tensão da fonte e a corrente estão em fase ou defasadas? Caso elas estejam defasadas, 
a tensão está adiantada ou atrasada da corrente? Calcular o defasamento entre elas 
utilizando o osciloscópio. 
 
A tensão da fonte e a corrente estão defasadas, a tensão esta atrasada da corrente ∆𝑥 =
3,244𝑚𝑠, fazendo uma regra de 3 o ângulo vai ficar -70,06º. 
 
i) Usar amperímetros e voltímetros para medir a tensão da fonte e a corrente total do circuito. 
 
 
j) Faça uma tabela contendo os valores máximos e eficazes da tensão da fonte e da corrente 
total. 
 
 Valor máximo Valor eficaz 
Tensão de Fonte (V) 141,15 V 100 V 
Corrente Total (A) 498,26 mA 353,75 mA 
 
k) Aumente a freqüência da fonte para 120 Hz, o que ocorre com o valor da corrente, porquê? 
 
 Aumentando a frequência da fonte para 120 Hz o modulo da corrente aumenta para 
603,27mA devido ao capacitor 
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III. ANÁLISE DE RESULTADOS 
1. Os amperímetros e voltímetros nos fornecem qual valor da grandeza medida (eficaz, 
máximo, médio ou instantâneo)? 
 
Os amperímetros e voltímetros fornecem os valores eficazes das tensões e das correntes. 
 
2. Qual o valor médio de uma forma de onda senoidal? 
 
O valor médio de uma forma senoidal é 𝑉𝑅𝑀𝑆 =
𝑉𝑚𝑎𝑥
√2
 
 
 
3. Defina o que é o valor eficaz. Em uma forma de onda senoidal, qual a relação entre o valor 
máximo e o eficaz? 
 
O valor eficaz ou RMS (“root-mean--square) é também uma forma de média para valores 
instantâneos. Matematicamente pode ser obtido dividindo-se a tensão de pico pela raiz quadrada 
de 2, ou seja, 1,414213. 
 
 
4. Em alguns circuitos simulados, a tensão e a corrente estavam defasadas. O que significa 
este termo? 
 
Significa que sofreu diferença de fase (diz-se de fenômeno de uma mesma frequência) 
 
5. Quando aumentamos a freqüência da fonte houve um comportamento distinto entre os 3 
circuitos analisados: 
a) Resistivo puro: A corrente não alterou (não alterou, aumentou ou diminuiu?) 
b) RL série: A corrente diminuiu. 
c) RC série: A corrente aumentou. 
Este fato está associado ao que chamamos impedância do circuito. Desta forma podemos 
concluir que a impedância de um resistor é independente frequência, a impedância de um 
indutor é diretamente proporcional a frequência e a impedância de um capacitor é inversamente 
proporcional a frequência (independente, inversamente proporcional, diretamente 
proporcional). 
 
6. Calcule a impedância de cada circuito proposto e desenhe o diagrama (triângulo) de 
impedâncias respectivo. O que representa o ângulo da impedância? 
 
 
A impedância total é igual ao ângulo de fase da tensão aplicada em relação á corrente da fonte. 
 
 
 
 
 
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