Relatório RLC ManualxPSIM com aplicação Octave

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Circuitos Elétricos 2 
 
 
Atividade Prática : Circuitos Fasoriais 
1 Objetivo 
Esta atividade tem por objetivo estudar circuitos elétricos funcionando em regime permanente senoidal (regime 
CA ou RPS), analisados sob a ótica da representação fasorial. Para isso, o estudante deverá realizar simulações de um 
circuito composto por elementos passivos (indutores, capacitores e resistores) e realizar medidas de tensão e de 
defasagem entre sinais elétricos. 
2 Atividade 1 - Realizada manualmente 
Considere que o circuito apresentado na Figura 1 está em regime CA e que f =50kHz. 
 
Figura 1: Circuito considerado nesta atividade prática 
1. Calcule os fasores Vˆ1, VˆR e IˆR associados a v1(t), vR(t) e iR(t), respectivamente. 
2. Faça um diagrama fasorial apresentando VˆIN, VˆR, Vˆ1 e IˆR. 
3. Calcule os valores de tensão eficazes V1ef e VRef. 
4. Calcule a impedância equivalente Zeq vista à direita dos pontos a e b. 
5. Em seu relatório, forneça um scan de seus cálculos. 
1 
 Ω 
 Ω 
 Ω 
 µ 
 
 
v R ( t ) 
v 3 ( t ) 
v 2 ( t ) v 1 ( t ) 
a 
b 
i R ( t ) 
Z eq 
v IN ( t ) 
7 cos (2 πf ) 
3 Atividade 2 - Simulação do circuito elétrico 
1. Utilizando um software de simulação de circuitos elétricos, estruture o circuito apresentado na Figura 1. Para 
isso, você pode escolher o software de sua preferência, mas sugere-se o uso do simulador PSIM, disponível em 
sua versão DEMO no link: 
https://powersimtech.com/products/psim/psim-pricing-and-licensing/download-demo/ 
2. Em seu diagrama elétrico, insira medidores de tensão orientados segundo as setas apresentadas naFigura 1. 
3. Não esqueça de ajustar o gerador de funções senoidal para uma frequência de 50kHz e amplitude de 7V. Ajuste 
sua simulação de tal forma que 3 ciclos do sinal sejam visíveis. 
4. Faça uma figura em que estejam identificados os sinais de tensão vIN(t), vR(t) e v1(t). Apresente em seu 
relatório. 
5. A partir das figuras anteriores, obtenha os fasores de tensão e os valores eficazes associados a vIN, vR(t) e v1(t). 
Para isso, assuma que a fase do gerador de funções é nula. Para obter as fases associadas aos fasores de tensão 
vR(t) e v1(t), você pode medir o atraso entre vIN e cada tensão de interesse. Por exemplo: 
• A fase de Vˆ1 (o fasor de tensão associado a v1(t)) pode ser obtida observando-se o atraso entre os sinais 
de tensão vIN(t) e v1(t). Para isso, meça o atraso entre os sinais de tensão ∆t. O ângulo será dado pela 
regra de três: 
 
 
onde f é a frequência do gerador de tensão (em Hz), ∆t é o atraso entre os sinais vIN(t) e v1(t) e θ é o 
ângulo do fasor associado a v1(t) em graus. 
• Note que se v1(t) estiver atrasado em relação a vIN(t), θ será negativo. Por outro lado, se v1(t) estiver 
adiantado em relação a vIN(t), θ será positivo. 
6. Obtenha, também, o fasor de corrente associado a iR(t), sem que seja introduzida em sua simulação um novo 
medidor de corrente. Use as informações que você já tem para calcular esse fasor. 
7. Utilizando os fasores que você obteve pela simulação, calcule a impedância equivalente Zeq vista à direita dos 
pontos a e b. Explique seu raciocínio e apresente seus cálculos 
8. Repita os itens anteriores mantendo o circuito do diagrama elétrico, mas alterando a frequência dogerador 
para 100 kHz e 150 kHz. Explique porque os fasores e a impedância equivalente se alteraram em relação ao 
observado para 50 kHz. 
9. Não se esqueça de adicionar em seu relatório todas as figuras oriundas das simulações necessárias parase obter 
as grandezas solicitadas neste roteiro experimental. 
 
Relatório da atividade prática
Nome: Ilmen Emmanuel Nino Neto
1) Objetivos da atividade experimental
Nesta atividade experimental teve por objetivo analisar um circuito RLC
alimentado de uma fonte senoidal de fase nula, e observar o mesmo
através de um software de simulação.
2) Simulação do Circuito Elétrico:
2.1 Diagrama elétrico:
2.2 Medidores de tensão:
2.3 Gerador de funções e simulation control
Total time=(1/f)*3
2.4 Sinais Vin, Vr e V1:
2.5 valores eficazes e fasores:
-Valor Eficaz ou RMS
-Fasor tensão:
Para Vr
Observa-se que Vr está adiantada em relação a Vin, θ positivo.
Δt=(4.5e-005)-(4.42e-005)=8e-007, usando regra de 3.
1/(50e003) --- 360°
8e-007 --- θ
θ=14.4° , usando a magnitude apresentada no sinal:
Amplitude Vr= 4.585 Ângulo Vr= 14.4°
Para V1
Observa-se que V1 está atrasado em relação a Vin, θ negativo.
Δt=(5e-006)-(6.4e-006)=-1.4e-006 , θ = -25.2°
Amplitude V1=2.84 Ângulo V1= -25.2°
2.6 Para obter o fasor de corrente Ir basta apenas dividirmos a amplitude
encontrada de Vr pela resistência R=1e003, por se tratar de um resistor a
tensão e da corrente estão em fase
Amplitude Ir = 4.585m Ângulo Ir = 14.4°
2.7 Para obter a impedância equivalente basta dividirmos o fasor V1 pelo
fasor Ir e vamos obter a representação fasorial de Zeq.
(fasorV1)/(fasorIr)=fasorZeq= Amplitude 6.19e002 Ângulo -39.6°
convertendo para complexos temos:
Zeq = 476.94 - j*394.56 ohms
2.8 Os fasores e a impedância irão se alterar pois a impedância depende
da frequência angular w=2*pi*f , ao aumentarmos a frequência, estamos
alterando diretamente os valores da impedância e consequentemente da
tensão dos fasores
3) Conclusões
Conclui-se que a prática serviu para demonstrar a praticidade de softwares
para ajudar a resolver problemas comuns de circuitos em que através e um
processo do software pode-se obter informações detalhadas sobre
determinado circuito e analisar minuciosamente seus sinais de onda para
encontrar dados que por meio de cálculo manual demandariam um tempo
superior.
4) Anexos
Eu usei a plataforma do octave para realizar os cálculos dos fasores
desejados para a prática e encontrar a impedância equivalente vista pelos
terminais a-b.
Obs: o script principal está nomeado de “parte 1” lá eu coloco todo passo
a passo dos cálculos realizados através do octave. Ao executar o script
“parte 1”, aparecerá na janela de comandos as respostas para os tópicos
2.1 e 2.5 .
Com isso obtive a resposta para 2.1 e 2.4 ( fasores e impedância
equivalente) .