MI MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ SETOR DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA

TE215 - Laboratório de Eletrônica I Prof. Alessandro L. Koerich

Experimento 8 – Circuitos RL

Medidas de Tensão e Corrente em um Circuito RL Objetivo Compreender as curvas de corrente e de tensão de um circuito associando indutor e resistor. Componentes e Instrumentação

(1) unidade dos seguintes resistores: 10. (1) unidade dos seguintes indutores: 1uH, 1mH. Osciloscópio Digital de Dois Canais e Ponteiras 10x Gerador de Funções

Leitura Este experimento está diretamente relacionado com a disciplina Análise de Circuitos. Parte A – Medida de Tensão e Corrente no Indutor O indutor é um elemento de circuito que armazena energia sob a forma de campo magnético. É construído normalmente sob a forma de bobinas, com núcleo de ar ou material magnético. A relação entre tensão e corrente no indutor em função do tempo é dada por:

dt

diLtvL )(

Em circuitos elétricos, o indutor é o elemento “dual” do capacitor. O indutor se opõe às variações bruscas de corrente, podendo ser considerado como uma fonte de corrente para tempos relativamente curtos. Na prática, é muito comum a associação de resistores em série ou paralelo com os indutores. A própria resistência do fio da bobina que compõe um indutor forma um resistor em série com o mesmo. Dado um circuito RL como mostrado na figura ao lado, com a chave aberta, (t < 0), temos que tanto a corrente como a tensão no indutor valem zero. Ao fechar-se a chave no instante t = 0, surgirá imediatamente uma tensão no indutor, mas sua corrente continuará sendo zero. Um certo tempo depois (t > 0), haverá uma corrente circulando pelo circuito à medida que a tensão no indutor tende a zero.

O circuito RL possui um comportamento exponencial dado por:

t

eR

VtI 1)(

A constante de tempo do circuito RL que aparece na exponencial é também conhecida como e é dada por:

R

L

é dado em segundos.

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Montagem: Monte o circuito de acordo com a figura a seguir usando o gerador de função ajustado para fornecer uma

onda quadrada simétrica de freqüência 10kHz e amplitude 10Vpp. O resistor R1 é a própria resistência interna do gerador de funções e vale 50Ω. O resistor R2 é usado apenas para possibilitar a medição da corrente I no circuito usando o osciloscópio e deve ser escolhido de modo a introduzir um erro desprezível, ou seja, R2 << R1.

Medidas usando o Osciloscópio Digital: 1. Os canais 1 e 2 do osciloscópio digital devem ser ligados nos pontos indicados CH1 e CH2

respectivamente e no “terra” (garra jacaré). O canal 1 fornecerá a leitura da tensão no indutor e o canal 2 a leitura da corrente.

2. Ajuste as escalas de tempo e amplitude do osciloscópio de modo a obter uma maior precisão nas medidas 3. Meça a tensão VL e a corrente I no indutor em função do tempo, preenchendo a tabela abaixo de acordo

com os tempos t fornecidos.

t =0s t =10s t =20s t =30s t =40s t =50s t =60s

VL(t)

I(t)

Questões:

1. Qual a resistência “intrínseca” do indutor? 2. Esta resistência influencia de que maneira?