relatorio 6-luna-sam-raf

Prévia do material em texto

LABORATORIO DE ELETROTÉCNICA GERAL 
ENG1019 – 2009.2
Relatorio 6 – A Lâmpada Fluorescente 
Luna Menendez – 0611230
Samuel Martinez - 0712781
Rafael Levy - 0620497
Turma: 3V7
Rio de Janeiro, novembro 2009
1.Objetivo
 
	Estudar, de uma forma geral, o funcionamento das lâmpadas fluorescentes, através da montagem de circuitos experimentais. Tendo feito isso, será feita a verificação da Lei das Malhas.
2.Material utilizado
Lâmpada Fluorescente
Starter
Fonte de tensão de corrente alternada ajustada a 120 V
Cabos condutores
Painel de leitura 
voltímetro 
Amperimetro 
3.Introdução
	
O ar e os gases em geral, em condições normais, dificilmente conduzem correntes elétricas se estiverem sob pressões como a atmosférica. Gases e vapores rarefeitos (a baixas pressões), contudo, permitem a condução de eletricidade com relativa facilidade, produzindo luz. A figura abaixo ilustra o funcionamento de uma lâmpada fluorescente.
O vidro que envolve uma lâmpada fluorescente contém argônio e vapor de mercúrio, rarefeitos. Em cada extremidade do tubo há um eletrodo sob a forma de um filamento, revestido com um óxido. Quando se liga a lâmpada, os filamentos se aquecem e emitem elétrons. Isso inicia a ionização do gás. Um starter interrompe então o circuito, automaticamente, e desliga o aquecimento dos filamentos. O reator, ligado à lâmpada, produz imediatamente um impulso de alta voltagem, que inicia a descarga no argônio. Essa descarga aquece e vaporiza o mercúrio, cuja maior quantidade está inicialmente sob estado líquido.
Os elétrons provenientes do filamento chocam-se com as moléculas de gás mercúrio contidas no tubo, o que produz não só a excitação como também a ionização dos átomos. Estes uma vez ionizados, são acelerados pela diferença de potencial entre os terminais do tubo, e ao se chocarem com outros átomos provocam outras excitações.
 
 	O retorno desses átomos ao estado fundamental ocorre com a emissão de fótons de energia correspondente à radiações visíveis e ultravioleta (invisíveis). A radiação ultravioleta, ao se chocar com o revestimento fluorescente do tubo (fósforo), produz luz visível.
Como nas lâmpadas fluorescente a maior parte da energia fornecida é transformada em luz, seu rendimento pode ser até cinco vezes maior do que o das lâmpadas incandescentes, que produzem muito mais calor.
O Starter
O Starter é composto, basicamente, de uma lâmina bimetálica que funciona como um interruptor, normalmente aberto. Quando o circuito é energizado, uma tensão é aplicada nos catodos da lâmpada, porém não é suficiente para acendê-la. Esta mesma tensão é também aplicada nos terminais do starter, o qual tem maior facilidade de ionização do que a lâmpada. Quando o gás da cápsula do starter se ioniza, ela se aquece e faz com que o par bimetálico se curve, fechando o circuito. Neste momento, uma corrente de pré-aquecimento começa a circular através dos catodos da lâmpada, aquecendo-os. Como o par bimetálico está fechado, não há mais a ionização na cápsula e ela se resfria, fazendo com que o par bimetálico retorne à posição inicial e interrompa novamente o circuito. 
Este processo faz com que o reator produza um pico de tensão, controlado na lâmpada, que acenderá. Caso isto não ocorra, todo processo é repetido.
4.Descrição da experiência
Primeiramente foi montado o circuito mostrado na Figura 1 colocando entre os pontos ‘e’ e ‘f’ um starter manual (cabo condutor). A seguir foram feitas medições da tensão e corrente em diversas condições (chave aberta [e-f] ; chave fechada [e-f] ; reabrindo a chave (lâmpada acessa).
Figura 1 – Lâmpada Fluorescente
Os dados coletados podem ser observados na Tabela 1.
Em seguida, realizamos a medição da potência do circuito ilustrado na Figura 2 e da potência no reator Figura 3.
 
Figura 2 – Medicção da potência do circuito Figura 3 – Medição da Potência do Reator
Os dados obtidos nestas medições podem ser consultados na tabela 2 e 3 respectivamente.
5. tabelas e análises
Tabela 1 – Valores Medidos no Circuito
	
	Antes de fechar (e-f)
	Fechado (e-f)
	Novamente aberto
(lâmpada acesa)
	Vef
	120 V
	0 V
	62 V
	Ia
	0 A
	0,52 A
	0,32 A
	Vab
	120 V
	16 V
	63 V
	Vdc
	0 V
	115 V
	89 V
	Vad
	120 V
	120 V
	120 V
Tabela 2 – Medição da Potência do Circuito
	Tensão (Vad)
	Corrente (A)
	Potência (W)
	120V
	0,33
	23
Tabela 3 – Medição da Potência do Reator
	Tensão (Vad)
	Corrente (A)
	Potência (W)
	90 V
	0,33
	3
 
6. Análise dos resultados e respostas das perguntas
Com os valores das Tabelas 1, 2 e 3, determine as componentes da impedância (R, L) do reator (assumindo circuito RL série). Desenhe o triângulo de impedância.
Assumindo um circuito RL em série temos que a corrente é a mesma para todos os elementos, isto é 
 
 Trigangulo de Impedância
Calcular a potência total consumida pelo circuito e pelo reator, utilizando os valores da Tabela 1 (lâmpada acesa). Verifique e compare as diferenças observadas com os valores obtidos nas Tabelas 2 e 3.
Sendo a lâmpada puramente resistiva temos um fator de potencia (fp=1)
A potencia dissipada no reator deveria ser zero, pois ele é uma bobina, porem como já vimos previamente, ela possui uma resistência interna devido aos fios enrolados. Portanto devemos usar o fator de potencia cos(φ), onde φ = 84,41°
Quando a lâmpada está acesa, e e-f aberto (a potência consumida por este é 0 W, uma vez que não há passagem de corrente, já que o circuito está aberto. ). Já a potência total do circuito é a soma das potências consumidas pela lâmpada e pelo reator. 
Este valor é quase idêntico ao lido pelo wattímetro para o circuito (23 W)
7. Verifique a lei das Malhas com os valores de tensão obtidos na Tabela 1 (lâmpada acesa). Lembre-se que trata-se de uma soma fasorial.
A lei das malhas num circuito RL em serie é dada por: 
. 
 
7. Conclusões
_1318674789.unknown
_1117454955.unknown