atividade pratica 1 RU1607437

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EaD-Lab1AC 1 Prof. Viviana R. Zurro 
 
 
 
Análise de Circuitos Elétricos 
Atividade Prática no 1: Senoides e Fasores 
1. OBJETIVO 
Calcular e medir sinais senoidais e simular circuitos com resistores, 
capacitores e indutores. 
2. MATERIAL UTILIZADO 
A Atividade Prática de Análise de Circuitos Elétricos será realizada com a 
utilização do software de simulação gratuito MultisimLive. O aluno poderá se 
registrar gratuitamente no próprio site Multisim. 
https://www.multisim.com/ 
O aluno deverá simular e resolver os seguintes circuitos e entregar o relatório 
em um ARQUIVO ÚNICO NO FORMATO PDF no AVA no ícone Trabalhos. 
 
https://www.multisim.com/
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Análise de Circuitos Elétricos 
3. INTRODUÇÃO 
Enquanto resistores dissipam energia, os capacitores e indutores armazenam 
energia que pode ser posteriormente recuperada. Portanto são chamados 
elementos armazenadores. O comportamento destes componentes em corrente 
contínua é diferente do comportamento em corrente alternada ou variável. Em 
contínua o capacitor carrega-se com tensão e o indutor com corrente, e se mantém 
carregados a menos que sejam forçados a descarregar. Com sinais variáveis, seu 
comportamento depende da frequência e da forma de onda do sinal. São 
dispositivos dependentes de frequência. 
4. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS EXPERIÊNCIA 1: Divisor de 
Tensão 
Utilizando o MultisimLive, simular o circuito da Figura 1. Este circuito simula 
uma ligação em série de dois resistores com uma fonte de tensão alternada, a 
corrente é igual para os dois resistores. 
1. Usando os dados da Tabela 1 simular o circuito para as três opções. 
2. Colocar a ponta do canal 1 do osciloscópio na posição do terminal verde e a 
ponta do canal 2 no terminal azul. 
3. Mostrar para as três opções as tensões de entrada e saída conforme exemplo 
da Figura 2 e verificar a defasagem angular entre a tensão de entrada e a 
tensão em R2. 
4. Para melhor visualização colocar cores diferentes nos canais. 
5. Preencher 𝑉𝑅2 (pico) na Tabela 1. 
6. Explicar brevemente a defasagem entre as ondas justificando porque 
acontece isto. 
 Verificamos que a forma de onda de tensão da fonte e do resistor não tem 
defasagem, ou seja, estão em fase.
 
 
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Análise de Circuitos Elétricos 
 
 
Figura 1: Circuito divisor de tensão. 
Tabela 1: Tensões (de pico) de entrada e saída para diferentes valores de 
resistências. 
𝑽𝒊[𝑽] 𝑹𝟏[Ω] 𝑹𝟐[Ω] 𝑽𝑹𝟐[𝑽] 
10 Primeiro dígito do RU * 1000 Segundo dígito do RU * 100 3,75 
35 Último dígito do RU * 100 Penúltimo dígito do RU * 1000 28,38 
50 Segundo dígito do RU * 150 Último dígito do RU * 200 30,43 
 
Nota: Se o dígito for igual a zero adotar o número 1. 
Exemplo: RU 123450, para 35 [V] 𝑅1 = 1.100 = 100[Ω] e 𝑅2 = 5.1000 = 5[𝑘Ω] 
EXPERIÊNCIA 
 
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Análise de Circuitos Elétricos 
 
Figura 2A: Sinais de entrada e saída de um divisor de tensão. 𝑣𝑖 = 10V, 𝑣𝑜 = 3,75V. 
 
Figura 2B: Sinais de entrada e saída de um divisor de tensão. 𝑣𝑖 = 35V, 𝑣𝑜 =28,38V. 
 
 
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Análise de Circuitos Elétricos 
Figura 2C: Sinais de entrada e saída de um divisor de tensão. 𝑣𝑖 = 50V, 𝑣𝑜 =30,43V. 
 
2: Circuito RC série 
Utilizando o MultisimLive, simular o circuito da Figura 3. Este circuito simula 
uma ligação em série de um resistor e um capacitor com uma fonte de tensão 
alternada, a corrente é igual para os dois elementos. 
1. Usando os dados da Tabela 2 simular o circuito para a três opções. 
2. Colocar a ponta do canal 1 do osciloscópio na posição do terminal verde e a 
ponta do canal 2 no terminal azul. 
3. Mostrar para as três opções as tensões de entrada e saída conforme exemplo 
da Figura 4 e verificar a defasagem angular entre a tensão de entrada e a 
tensão em C. 
4. Para melhor visualização colocar cores diferentes nos canais. 
5. Preencher 𝑉𝐶 (pico) na Tabela 2. 
6. Explicar brevemente a defasagem entre as ondas justificando porque 
acontece isto. 
 Verificamos que a forma de onda de tensão no capacitor tem uma defasagem, 
ou seja, a tensão no capacitor está atrasada em relação a tensão de alimentação. 
 
EXPERIÊNCIA 
 
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Análise de Circuitos Elétricos 
 
 
Figura 3: Circuito RC série. 
Tabela 2: Tensões (de pico) de entrada e saída para diferentes valores dos 
elementos do circuito. 
𝑽𝒊[𝑽] 𝑪𝟏[𝑭] 𝑹𝟏[Ω] 𝑽𝑪[𝑽] 
10 1µ Primeiro dígito do RU * 250 9,96 
35 100n Último dígito do RU * 1000 33,84 
50 50µ Terceiro dígito do RU * 1000 2,64 
 
 
 
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Análise de Circuitos Elétricos 
Figura 4A: Sinais de entrada e saída de um circuito RC série. 𝑣𝑖 = 10V, 𝑣𝐶 = 9,96V. 
Figura 4B: Sinais de entrada e saída de um circuito RC série. 𝑣𝑖 = 35V, 𝑣𝐶 = 33,84V 
EXPERIÊNCIA 
 
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Análise de Circuitos Elétricos 
Figura 4C: Sinais de entrada e saída de um circuito RC série. 𝑣𝑖 = 50V, 𝑣𝐶 = 2,64V 
 
3: Circuito RL série 
Utilizando o MultisimLive, simular o circuito da Figura 5. Este circuito simula 
uma ligação em série de um resistor e um indutor com uma fonte de tensão 
alternada, a corrente é igual para os dois elementos. 
1. Usando os dados da Tabela 3 simular o circuito para a três opções. 
2. Colocar a ponta do canal 1 do osciloscópio na posição do terminal verde e a 
ponta do canal 2 no terminal azul. 
3. Mostrar para as três opções as tensões de entrada e saída conforme exemplo 
da Figura 6 e verificar a defasagem angular entre a tensão de entrada e a 
tensão em L. 
4. Para melhor visualização colocar cores diferentes nos canais. 
5. Preencher 𝑉𝐿 (pico) na Tabela 3. 
6. Explicar brevemente a defasagem entre as ondas justificando porque 
acontece isto. 
 Verificamos que a forma de onda de tensão no indutor tem uma defasagem ,ou 
seja, a tensão no indutor está adiantada em relação a tensão de alimentação. 
 
 
 
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Análise de Circuitos Elétricos 
 
Figura 5: Circuito RL série. 
Tabela 3: Tensões (de pico) de entrada e saída para diferentes valores dos 
elementos do circuito. 
𝑽𝒊[𝑽] 𝑳𝟏[µ𝑯] 𝑹𝟏[Ω] 𝑽𝑪[𝑽] 
10 4,7 Terceiro dígito do RU * 250 70,8.10^-6 
35 100 Quarto dígito do RU * 1000 188,5.10^-6 
50 47 Quinto dígito do RU * 500 443.10^-6 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 6A: Sinais de entrada e saída de um circuito RL série.𝑣𝑖= 10v, 𝑣𝐿= 70,8.10^-6V. 
 
EXPERIÊNCIA 
 
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 Figura 6C: Sinais de entrada e saída de um circuito RL série.𝑣𝑖= 35v, 𝑣𝐿= 188,5.10^-6V 
 
 Figura 6C: Sinais de entrada e saída de um circuito RL série.𝑣𝑖= 50v, 𝑣𝐿= 443.10^-6V 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4: Transformador 
Utilizando o MultisimLive, simular o circuito da Figura 7. Este circuito simula 
um circuito com transformador. Números de espiras do primário é igual a maior 
dígito do RU e números de espiras do secundário é igual a 2. 
1. Colocar a ponta do canal 1 do osciloscópio na posição do terminal verde e a 
ponta do canal 2 no terminal azul. Mostrar as tensões e correntes de entrada 
e saída conforme exemplo da Figura 8. 
2. Medir a tensão do primário e do secundário e preencher a Tabela 4. 
3. Verificar que a tensão do primário 𝑉𝑃 é maior do que a do secundário 𝑉𝑆. 
Quantas vezes a tensão do primário é maior do que a do secundário? Porque? 
R: A tensão no primárioé 3,5x maior que no secundário devido a relação de 
espiras do transformador(7 no primário e 2 no secundário), caracterizando- o 
como um transformador abaixador de tensão. 
4. Medir a corrente do primário e do secundário e preencher a Tabela 4. 
 
Figura 7: Circuito com transformador. 
EXPERIÊNCIA 
 
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Figura 8: Sinais de entrada e saída de um circuito com transformador. 
𝑣𝑖, 𝑖𝑖, 𝑣𝑜, 𝑖𝑜. 
Tabela 4: Tensões e correntes num circuito com transformador. 
𝑽𝑷[𝑽] 𝑽𝑺[𝑽] 𝑰𝑷[𝒎𝑨] 𝑰𝑺[𝒎𝑨] 
 12 3,43 0,98 3,4 
 
 
 
 
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5. EXERCÍCIOS Circuito RLC paralelo 
Considerando o circuito da Figura 9 calcular: 
1. A frequência angular da fonte 𝜔 [𝑟𝑎𝑑/s]. 
2. A impedância total do sistema. 
3. A corrente total do sistema. 
a. Fasor. 
b. Corrente instantânea 𝐼𝑇(𝑡) = 𝐼 𝑇𝑐𝑜𝑠(𝜔𝑡 + 𝜑𝑖). 
4. 𝑉𝑅𝑀𝑆 e 𝐼𝑅𝑀𝑆 
5. A corrente em R1: 
a. Fasor. 
b. Corrente instantânea 𝑖𝑅1(𝑡) = 𝐼 𝑅𝑐𝑜𝑠(𝜔𝑡 + 𝜑𝑅). 
6. A corrente em L1: 
a. Fasor. 
b. Corrente instantânea 𝑖𝐿1(𝑡) = 𝐼 𝐿𝑐𝑜𝑠(𝜔𝑡 + 𝜑𝐿). 
7. A corrente em C1: 
a. Fasor. 
b. Corrente instantânea 𝑖𝐶1(𝑡) = 𝐼 𝐶𝑐𝑜𝑠(𝜔𝑡 + 𝜑𝐶). 
8. A potência média dissipada pela carga. 
 
Figura 9: Circuito RLC paralelo. 
 
 
 
 
 
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Análise de Circuitos Elétricos 
Figura 9(A). Circuito simulado no multisim. 
Capacitor 
Um capacitor de 100 µF em paralelo com uma resistência de 80 Ω é ligado a 
uma fonte de alimentação de 100 V, 600 Hz. Calcular a impedância do circuito e a 
corrente fornecida pela fonte. Qual a defasagem entre a tensão e a corrente totais? 
Calcular e montar o circuito no MultisimLive. 
 
 
 
 
 
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Análise de Circuitos Elétricos 
Figura 10. Circuito RC paralelo no multisim 
Circuito 
Utilizando o método que achar mais conveniente determine o fasor 𝑽. 
 
 
 
 
 
 
I 
 
 
 
 
 
 
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Análise de Circuitos Elétricos 
 
 Hipoteticamente para achar C e L podemos considerar f = 60Hz 
Assim temos: 
C = 1/(2.pi.60.2,22) C = 1,19mF 
L = 5/(2.pi.60) L = 13,26mH 
 
 Montando o circuito no simulador para verificar a Tensão V sobre 
o resistor: 
 
 
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Figura 11. Circuito montado no simulador Eletronics Workbench 5.12