UNIVERSIDADE FEDERAL DA INTEGRAÇÃO

LATINO-AMERICANA

ENGENHARIA CIVIL DE INFRAESTRUTURA

DISPLINA DE LABORATÓRIO DE ELETROMAGNETISMO E ÓTICA

Circuito Ressonante-Serie

María Alejandra Morales Morales

Elber Hugo Choque Alaca

Darwin Wladimir Toapanta Huilca

Edgar Ricardo Timbiano Jacho

Foz do Iguaçu

2015

1. INTRODUÇÃO

No dia 27 de Maio de 2015, no laboratório de Eletromagnetismo e Ótica da UNILA foi

realizado a pratica do Circuito Ressonante-Serie, que é um circuito RLC conhecido

como circuito ressonante ou circuito aceitador, consistindo de um resistor (R), um

indutor (L), e um capacitor (C), conectados em série.

2. MARCO TEORICO

O circuito RLC é chamado de circuito de segunda ordem visto que qualquer tensão ou

corrente nele pode ser descrita por uma equação diferencial de segunda ordem.

Circuitos ressonantes são úteis para a construção de filtros, pois, sua função de

transferência pode ser altamente seletiva. Ressonância é a condição em um circuito

RLC na qual as reatância indutivas e capacitivas são iguais em magnitude, resultando

por tanto em uma impedância puramente resistiva

Os circuitos ressonantes em paralelo oferecem o máximo de oposição à frequência de

ressonância do circuito, quer isto dizer que oferecem o máximo de oposição à

frequência de ressonância do circuito, e deixam passar, quase sem oposição, todas as

outras frequências que sejam diferentes da frequência de ressonância.

Os circuitos ressonantes em série funcionam ao contrário dos primeiros, ou seja,

oferecem o mínimo de oposição à frequência ressonante do circuito quer isto dizer que

deixam passar através deles sem oposição quase nenhuma a frequência de ressonância e

oferecem o máximo de oposição a todas as frequências que se afastem da frequência de

ressonância do circuito.

Nota: A tendência destes circuitos em bloquear ou deixar passar todas as frequências

que não sejam as de ressonância aumenta à medida que essas frequências se vão

afastando da frequência de ressonância.

3. OBJETIVOS

Medir os parâmetros característicos de um circuito ressonante-serie

Construir a curva de ressonância de um circuito ressonante-serie

4. PROCEDIMIENTO

1.- Coloque o Módulo KL13001 na unidade principal KL-21001 e localize o bloco i de

acordo com as Fig. 1, complete os circuito com os clipes de curto-circuito.

Figura 1 – Circuito a ser montado

2.- Mude o seletor de faixa do gerador de função para posição 10KHz e o seletor de

função para a posição senoidal. Ajuste a amplitude de saída para 5V, indicada pelo

voltímetro digital AC, e registre a leitura como Ein

Ein=5,03VAC

3.- Conecte Ein para Es do circuito. Meça a tensão no R13, enquanto sintoniza o Knob

de controle de frequência e registre o valor de tensão máximo.

ER13= 1,21VAC

O circuito de ressonância opera nesta frequência de ressonância. SI porque circuitos

ressonantes em série oferecem o mínimo de oposição à frequência ressonante do

circuito quer isto dizer que deixam passar através deles sem oposição quase nenhuma a

frequência de ressonância

4.- Usando o osciloscópio meça e registre a frequência da saida do gerador de função e

registre o resultado como a frequência de ressonância fr

fr= 3,179Hz

5.- Calcule y registre la frecuencia de resonancia Fr usando los valores de L3, y C4.

Existe concordancia entre los valores de Fr medido y calculado?

F r=1

2 π √ LC

Frecuencia de Resonancia

Mediante los datos proporcionados por el roteiro, tenemos inductancia y capacitancia de

L3=10 mH y C4=0,1 μF respectivamente. Luego de realizar los cálculos respectivos,

obtenemos el valor de Fr= 5.03KHz. Existe una cierta concordancia con el valor de la

frecuencia de resonancia calculada y la medida.

6.- Usando el voltímetro AC, mida la tensión en L3 en cuanto se gira el control de

frecuencia totalmente en sentido anti horario, entonces gire el control de frecuencia en

sentido horario, y registre el valor de tensión máximo.

El= 1,60V

El El no es mayor que el Ein del paso 2. Repita el paso 4, entonces compare esos dos

valores de frecuencia. Existe concordancia entre los dos valores de frecuencia?

Fr= 3.70KHz.

Existe una cierta concordancia con el valor de la frecuencia de resonancia

7.- Usando el voltímetro AC, mida la tensión en C4 en cuanto se gira el control de

frecuencia totalmente en sentido anti horario, entonces gire el control de frecuencia en

sentido horario, y registre el valor de tensión máximo.

Ec= 5,42V

El Ec no es igual al El del paso 6. Repita el paso 4, entonces compare esos dos valores

de frecuencia. Existe concordancia entre los dos valores de frecuencia?

Fr= 5.40KHz.

Existe concordancia con el valor de la frecuencia de resonancia.

8.- Conecte el voltímetro AC, en los terminales A y B como muestra la figura, Mida la

tensión en L3-C4, mientras gira el control de frecuencia para la derecha, y registre el

valor de la tensión minimo.

E= 0V

Eso significa que El y Ec deben ser iguales en tensión, pero contrarios en polaridad.

Repita el paso 4, entonces compare esos dos valores de frecuencia. Existe concordancia

entre los dos valores de frecuencia?

Fr= 11.07KHz.

No existe concordancia con el valor de la frecuencia de resonancia.

9.- Usando la ecuación Q= EL / EAC, calcule y registre Q.

Q= 1,60 VAC / 5,03 VAC = 0,318

10.- Usando la ecuación XL = 2πfL y o fr del paso cinco, calcule e registre a impedancia

de L3.

XL= 2π*5.03*10E3*10E-4 = 316 Ω

Usando la ecuación Xc = 1/2πfC, calcule y registre la impedancia de C4

Xc = 1/(2π*5.03*10E3*0,1*10E-6) =316kΩ

XL es igual a Xc?. Resp.- no.

11.- Usando la ecuación BW=frQ, calcule y registre el tamaño de banda del circuito.

BW=11.07kHz.*0.318=3.52kHz

12.- Conecte el voltímetro em L. Gire el knob para obtener la máxima tension en L3, y

registre el resultado.

EL =1.62 V

13.- Multiplique EL por 0.707, para determinar la tension EL en la frecuencia de corte

(-3DB)

EL*0.707=1.145 V

14 Lentamente gire el potenciómetro de control de frecuencia para la izquierda, hasta

que la tensión de corte EL se obtenida.

fr= 3.487 KHz

15 Lentamente gire el potenciómetro de control de frecuencia para la derecha, hasta que

la otra tensión de corte EL se obtenida.

Fr= 2.26KHz

Existe concordancia entre ellas?

16 Complete la tabla midiendo la tensión en R13 para los valores de frecuencia

mostrados

f (KHz) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

ER (V

AC)

0,6

3

1,1

7

2,2

2

2,8

9

1,8

7

0,9

8

0,4

2

0,1

7

0,0

6

0,0

2

0,0

1

17 Trace los valores registrados en ER y los valores de f de la tabla anterior y dibuje una

curva suave a través de esos puntos trazados. Esa será la cuerva de resonancia del

circuito resonante-serie.

0 2 4 6 8 10 120

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0.63

1.17

2.22

2.89

1.87

0.98

0.420.17 0.06 0.02 0.01

(VAC vs f Khz)

f----KHz

R13-------Va

c