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INSTITUTO FEDERAL DE SANTA CATARINACAMPUS JOINVILLECOORDENAÇÃO DE ELETROELETRÔNICAUNIDADE CURRICULAR: CIRCUITOS ELÉTRICOS

LABORATÓRIOCICUITOS ELÉTRICOS

NEURY BOARETTO

JOINVILLE – 2010

Apostila Laboratório - Prof. Neury Boaretto


AULA PRÁTICA 1Objetivos

1. Verificar o funcionamento do osciloscópio na medida de tensão e período

Material Usado 1 Multímetro digital 1 Matriz de pontos (protoboard)1 Fonte cc1 Osciloscópio duplo feixe 1 Gerador de funções

Procedimento Experimental

1. OBTENÇÃO DO TRAÇO

1.1. O botão XY deve estar para fora1.2. Posicione a chave seletora de base de tempo em 1ms/div1.3. Em SOURCE selecione CANAL 1 ou CANAL 21.4. Selecione DC ou AC1.5. Selecione DUAL em MODE1.6. Posicione os controles verticais dos dois canais na metade do cursor1.7. Ligue o osciloscópio e ajuste os controles de brilho e de foco até obter um traço fino e nítido.1.8. Aguardar aproximadamente 1min. para que o osciloscópio atinja a condição normal de trabalho. Deverão aparecer dois traços horizontais na tela (traço1 e 2). Caso isso não aconteça movimente um controle de posição vertical de cada vez até localizar cada um dos traços.1.9. Movimente o controle de posição horizontal e observe o que acontece na tela.

2. MEDIÇÃO DE TENSÃO CONTINUA2.1. Ajuste a fonte CC em 10V usando o multímetro digital.2.2. Conecte a ponta de prova em um dos canais (CH1 ou CH2) e posicione a chave de entrada, CA-GND-CC em GND para estabelecer o zero de referencia. Em seguida coloque a chave em CC no canal selecionado. Se certifique que a ponta de prova está em 1X e VAR todo horário.2.3. Posicione a chave de ganho vertical em 5V/div e meça a tensão da seguinte forma: tensão medida = nº de divisões (N) na vertical x posição da chave seletora de ganho vertical 2.4. Coloque as medidas na tabela 1.



Tabela 1: Medindo 10V CC

Posição da chave de ganho vertical Numero de Divisões Valor Medido5V/Div1V/Div2V/Div

2.5. Qual das posições é a mais indicada para medir a tensão em questão? Justificar.2.6. Repita para 5V ajustado com o multímetro digital.

Tabela 2: Medindo 5V CC

Posição da chave de ganho vertical Numero de Divisões Valor Medido5V/Div1V/Div2V/Div

3. MEDIDA DE TENSÃO ALTERNADA3.1. Ligue uma das entradas (Canal CH1) do osciloscópio na saída do gerador de funções (output 50 Ohms). Ajuste a freqüência em aproximadamente 500Hz e a amplitude (AMP VAR) no máximo valor.3.2. Ajuste o ganho vertical (VOLTS/DIV) em 5. Se certifique que VAR está todo horário.3.3. Ajuste a base de tempo (TIME/DIV) em 1ms/Div. e meça a amplitude de pico a pico da onda, anotando o valor na tabela 3.3.4. Mude o ganho vertical para 1Volt/Div. e meça novamente a tensão. Anote na tabela 3.3.5. Mude o ganho vertical para 2Volt/Div. e meça novamente a tensão. Anote na tabela 3.

Tabela 3: Medindo valor de pico e pico a pico com saída do Gerador de Funções no máximo.

Posição da chave de ganho vertical Numero de Divisões VPP(V) VP(V)5V/Div1V/Div2V/Div

3.6. Posicione VOLTS/DIV em 1Volt/Div e ajuste a amplitude da saída de forma que a onda ocupe 4 divisões (portanto 4VPP). Mude Volts/Div para 2V/Div e preencha:

medida=____________(n0 de divisões na vertical)x__2__(Volts/Div)= ______4. USANDO OS DOIS CANAIS4.1. Ligue um dos canais (CH1) na saída senoidal do gerador de funções do modulo e o outro (CH2) na saída de onda quadrada. 4.2. Coloque MODE em DUAL . O que é mostrado?4.3. Coloque MODE em CH1. O que é mostrado?4.4. Coloque MODE em CH2. O que é mostrado?



5. MEDIDA DE TEMPO

5.1. Ajuste o gerador de funções do item 3 no valor máximo e em 1KHz senoidal. Inicialmente ajuste TIME/DIV em 1ms. Conte o numero de divisões que um período do sinal ocupa na horizontal, e determine o período por:

Tempo medido= N0 de divisões na horizontal x TIME/DIVAnote o resultado na tabela 4.

5.2. Repita para TIME/DIV= 0.5 e para TIME/DIV=0.2

Tabela 4: Medindo o período para diferentes posições do ganho horizontal

Posição da chave de ganho horizontal Numero de Divisões na horizontal Tempo (ms)1ms/Div

0.5ms/Div0.2ms/Div

5.3. Qual dos ajustes da tabela 4 é mais adequado para medir o período da onda de 1KHz? Justificar.5.4. Repita o item 5.2 para um sinal de 200Hz, especificando qual o TIME/DIV que você usou.

Tabela 5: Medindo o período de um sinal de 200Hz

Posição da chave de ganho horizontal Numero de Divisões na horizontal Tempo (ms)

5.5. Repita o item 5.2 para um sinal de 10KHz, especificando qual o TIME/DIV que você usou.

Tabela 6: Medindo o período de um sinal de 10KHz

Posição da chave de ganho horizontal Numero de Divisões na horizontal Tempo (ms)

6. Conclusões

Bibliografia:

FATEC-SB – Rômulo de Oliveira Albuquerque

Disponível em www.eletronica24h.com.br



AULA PRÁTICA 2

CIRCUITO RC COM C.I. 555

Material Necessário 1 Fonte CC, 1 Multímetro digital, 1 Matriz de pontos,1 CI 555, Resistores:470/1K/2K2/10K/33K/220K, Capacitor: 100uF, 1 Diodo 1N4001, 1 LED vermelho. Introdução TeóricaÉ um C.I muito versátil, sendo usado em todas as áreas de eletrônica, sendo um circuito misto tem internamente circuitos analógicos como o operacional e circuitos digitais como o flip flop.Basicamente é usado como astável, monoestável ou Schmitt Trigger. A figura 1a mostra a pinagem do CI no encapsulamento DIP de 8 pinos e a figura 1b o diagrama de blocos interno do 555.

( a ) ( b )Figura 1: CI 555 ( a ) pinagem ( b ) Diagrama de blocos interno

Na figura 1a os pinos tem o signficado:1 – GND, 2 – Trigger (Disparo), 3 – Saída, 4 – Reset, 5 – Controle de tensão, 6 – Threshold (Limiar), 7 – Descarga. 8 - VCC

Os resistores R (5K) formam um divisor de tensão, em cada um tem uma tensão de VCC/3. Os principais elementos desse diagrama de blocos são:

Comparadores (1): Num comparador a saída será alta (nível lógico 1 ou VCC) se V+ > V- e será baixa (nível lógico 0 ou 0V) se V+ < V-. A figura 2a mostra um comparador com a saída alta e a figura 2b com saída baixa.

Figura 2: Comparadores



Operação AstávelO circuito básico é o da figura 3a, sendo a figura 3b o mesmo circuito considerando o diagrama de blocos interno.

( a ) ( b )Figura 3: Astável ( a ) Circuito básico ( b ) Diagrama de bloco

Figura 4: Formas de onda no astavel ( a ) no capacitor ( b ) na saída

Os tempos alto (TH) e baixo (TL) são calculados por:TH = 0,69.( RA + RB ).C e TL = 0,69.RB.C



Observe que o tempo alto é maior que o tempo baixo, pois a carga se dá por (RA + RB) e a descarga por RB. Caso se deseje tempos iguais deve-se impor RB muito maior do que RA, sendo que RA deve ter valor de pelo menos 1K para que o transistor interno não sofra danos.

As expressões de TH e TL podem ser generalizadas para : TH = 0,69.RCarga.C e TL = 0,69.RDescarga.C onde RCarga é a resistência equivalente que C “vê” durante a carga e RDescarga é a resistência equivalente que C “vê” na descarga, desta forma é possível, modificando os caminhos de carga e descarga ter TH diferente de TL.

Procedimento Experimental 1. Para o circuito da figura calcule o tempo que o LED fica acesso e apagado, anote os valores na tabela I.Tabela I: Tempos calculados

Tempos CalculadosT(aceso) T(apagado)

Figura 5: Circuito astável parte experimental - tempos simétricos

2. Monte o circuito da figura 5 de acordo com sugestão de layout da figura 6. Meça os tempos que o LED fica aceso e apagado anote na tabela II.

Tabela II: Tempos medidosTempos Medido

T(aceso) T(apagado)



Figura 6: Sugestão de montagem na MP do circuito da figura 5- dispositivos fora de escala

3. Compare os tempos calculados com os medidos e escreva uma conclusão.

4. Para o circuito da figura calcule o tempo que o LED fica acesso e apagado. anote os valores na tabela III.

Tabela III: Tempos calculadosTempos Calculados

T(aceso) T(apagado)

Figura 7: Circuito astável parte experimental - tempos assimétricos



5. Monte o circuito da figura 7 de acordo com sugestão de layout da figura 8 . Meça os tempos

que o LED fica aceso e apagado anote na tabela IV.

Tabela IV: Tempos medidosTempos Medido

T(aceso) T(apagado)

Figura 8: Sugestão de montagem na MP do circuito da figura 5- dispositivos fora de escala

6. Baseados nos cálculos e medidas escreva as suas conclusões.

BibliografiaUtilizando Eletrônica com AO-SCR-TRIAC-UJT-PUT-CI555-LDR-LED-FET-IGBT Rômulo

Oliveira Albuquerque e Antonio Carlos Seabra - Editora Erica.


http://www.editoraerica.com.br/buscafinal.asp?cod=2465&autor=R%F4mulo%20Oliveira%20Albuquerque%20e%20Antonio%20Carlos%20Seabra

http://www.editoraerica.com.br/buscafinal.asp?cod=2465&autor=R%F4mulo%20Oliveira%20Albuquerque%20e%20Antonio%20Carlos%20Seabra


AULA PRÁTICA 3



AULA PRÁTICA 4



AULA PRÁTICA 5

CIRCUITO RC - SÉRIE

OBJETIVOS: Verificar, experimentalmente, o comportamento de um circuito RC - série.

PARTE PRÁTICA

MATERIAIS NECESSÁRIOSGerador de Funções

Osciloscópio analógicoResistor 220Ω. Capacitor 680nF

A Figura 1 mostra um Circuito Capacitivo que consiste numa R e num C em série. Uma vez que o Capacitor se opõe à alteração da Tensão e armazena energia, que provém da Fonte de Alimentação, em Forma de Campo Elétrico, a Tensão do Capacitor vC está atrasada de 90° em relação à Corrente do Capacitor iC e está atrasado do Ângulo de Fase Φ em relação à Tensão de Fonte de Alimentação v.

Figura 1: Relação entre a Tensão e a Corrente (V-I) de um Circuito RC

Para o circuito da Figura 2 calcule os valos das grandezas solicitadas e preencha na tabela 1, valores RMS para tensão e corrente.

Vc (V) Vr (V) Vt (V) Xc (Ω) Z (Ω) I (A) Θ ( º )TeóricoPrático

Tabela 1



Preencha as grandezas solicitadas na tabela 1, valores RMS para tensão e corrente.

Comente os resultados:________________________________________________________________________

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AULA PRÁTICA 6

POTÊNCIA COMPLEXA

OBJETIVOS:• Medir potência ativa, reativa, aparente e fator de potência (cosφ)• Corrigir o fator de potência do motor para 0.92.

MATERIAIS NECESSÁRIOSMotor monofásico 1/4 cv

Bancada de Eletrotécnica Industrial

1. Com os valores especificados na figura 1 calcule a potência ativa, reativa, aparente entregue pela rede de energia para o motor funcionando com carga nominal e a vazio e complete a tabela abaixo:

NominalTensão(V) In (A) F.P. S (VA) P (W) Q (VAR) Potência Mecânica

(HP) e (kW)220 V 0,25HP e 0,18 kW

VazioTensão(V) Io (A) F.P. S (VA) P (W) Q (VAR) Potência Mecânica

(HP) e (kW)220 V 0 HP e 0 kW

Figura 1 – Motor WEG ¼ cv



2. Utilizando voltímetro e amperímetro, meça a tensão e a corrente entregue ao motor sem carga (a vazio) e calcule a potência aparente.

V=__________V I=_____________A S=____________VA

3. Inserir um capacitor de 30μF em paralelo com o motor e refazer as medidas de tensão e corrente e calcule a potência aparente.

V=__________V I=_____________A S=____________VA

4. Utilizando um watímetro, meça a potência ativa entregue ao motor sem carga (a vazio).

P=_________W

5. Com os valores medidos complete a tabela abaixo:

Vazio, sem capacitor de 30μF

Tensão(V) Io (A) F.P. S (VA) P (W) Q (VAR) Potência Mecânica(HP) e (kW)0,25HP e 0,18 kW

Com capacitor 30μF

Tensão(V) Io (A) F.P. S (VA) P (W) Q (VAR) Potência Mecânica(HP) e (kW)0,25HP e 0,18 kW



6. Compare os resultados obtidos e comente os resultados._____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7. Calcule o valor de um capacitor para ser colocado em paralelo com o motor da figura 1 funcionando com carga nominal, para corrigir o fator de potência para 0,92.


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