relatório exp2

8/12/2019 Relatrio EXP2

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EN2703 Circuitos Eltricos I

RELATRIO - EXPERIMENTO II

Impedncias e Defasagens entre Tenso e orrente

Cleber Antonio Oliveira De Santana 21025011Vin cius !isb"a Al#en$ro 11005710

Santo An$r

2013


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SumrioSu#%rio&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&

2&O'(E)IVOS&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&

3&*A+)E E,*E+I-EN)A!&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&

3.1Materiais................................................................................................................6

3.2 Mtodos................................................................................................................6

/& +ES !)ADOS E DISC SS O&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&

.& CONC! S O&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&

7& +E E+4NCIAS 'I'!IO +6 ICAS&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&

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1. INTROD!"#O

Impedncia eltrica a capacidade de um componente de

um circuito em resistir passagem de uma determinada corrente

eltrica que surge ao aplicar-se uma tenso em seus terminais.

Na corrente cont nua a i# e$8ncia $o circuito corres on$ente 9

resist:ncia& Na corrente alterna$a a i# e$8ncia u#a ;un

ca acit8ncia e?ou in$ut8ncia& In$utores e ca acitores acu#ula# tens@es ue

se o @e# ao ;luBo $e corrente& Esta o osi c a#a$a reat8ncia> $eve ser

co#bina$a co# a resist:ncia ara se encontrar a i# e$8ncia& [2] A impedncia

expressa em ohm ( ) e a soma de uma resistncia, real, e uma

reatncia indutiva ou capacitiva, imaginria (R !").

A reat8ncia ro$u i$a or in$ut8ncia reat8ncia in$utivaF ro orcional

9 ;re u:ncia $a corrente alterna$a , ! GH !F> a reat8ncia ro$u i$a ela

ca acit8ncia reat8ncia ca acitivaF inversa#ente ro orcional 9

;re u:ncia , CG1?H CF& J2K

Ao a licar u#a tens=o eltrica senoi$al e# u#a carLa ura#ente

resistiva a tens=o e a corrente ossue# a #es#a ;ase e a #es#a ;or#a $e

on$a $a ;onte& No entanto ao a licarMse u#a tens=o on$e % u# ca acitor> a

corrente est% a$ianta$a e# rela isto ocorre> ois 9 #e$i$a

e# ue a tens=o no ca acitor au#enta a corrente $e carLa $i#inui at atinLir

ero> ao #es#o te# o e# ue a tens=o atinLe o #es#o valor $a ;onte> a

corrente $i#inui> ois as carLas H% ar#a ena$as no ca acitor se o @e a

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entra$a $e novas carLas> o er;il $a on$a senoi$al er#anece iLual ao $a

;onte& J3K

uan$o se ap$ica tenso e$%trica senoida$ em

circ&itos onde '( somente ind&tores a corrente est(

atrasada em re$a)o a tenso em *+, > isto ocorre $evi$o aoatraso ue a corrente eltrica te# e# rela

uanto #aior a in$ut8ncia> #ais lenta#ente ir% variar a enerLia ar#a ena$a&

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. O/0ETI1O2

O eB eri#ento e# uest=o busca reali ar #e$i be# co#o as res ectivas $e;asaLens

entre a tens=o e a corrente sobre as #es#as&

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Figura 1: Circuito RC

E# seLui$a ;oi ;eito u# aHuste no Lera$or $e sinais> on$e este recebeu o

valor $e E#%BG2>5V e ;G1UR & eito isso> os valores $as tens@es 14 1R4 1 F

corres on$entes a ca$a ele#ento e a tens=o total ;ora# anota$osQ on$e V

corres on$e 9 tens=o total no circuito> V+ corres on$e 9 tens=o sob o resistor

e VC corres on$e 9 tens=o sobre o ca acitor& Estes valores $e tens@es ;ora##e$i$os or #eio $e tr:s instru#entos> sen$o eles osciloscT io> #ult #etro $e

banca$a e #ult #etro ort%til&

*or #eio $os $a$os e $a i#aLe# Lera$a no osciloscT io> ;oi #e$i$a a

$e;asaLe# entre a tens=o 1 e a corrente I> or #eio $a #e$i$a $a $e;asaLe#

$o resistor e# rela u#a ve ue o resistor a resenta tens=o

e# ;ase co# a corrente& Este $a$o ;oi obti$o $e ;or#a $ireta elo osciloscT io

uan$o relaciona$a as curvas corres on$entes e ta#b# ela #e$i$a $e

$i;eren


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3.2.2 Impedncia Resistivo-Indutiva

O roce$i#ento ;oi inicia$o co# as #e$i or #eio $o auB lio $a ;onte $e tens=o e $o#ult #etro $iLital $e banca$a& oi #onta$o u# circuito na protoboard ara a

#e$i co#o #ostra$o na iLura

2&

Figura 2: Circuito RL

E# seLui$a ;oi ;eito u# aHuste na ;onte DC> on$e esta recebeu o valor

$e E#%BG2>5V e G 20WR & )o$os os roce$i#entos seLui$os e# $iante s=o

os #es#os utili a$os ara obter os $a$os $o circuito +C&

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E# seLui$a ;ora# #e$i$os os valores $e tens=o +-S V> Vc e V+> co#o

#ostra$o na iLura 1& N=o ;oi #e$i$o o valor #%Bi#o ue o ue $e ;ato

re resenta o #T$ulo $essas tens@esF $evi$o ao aos #ult #etros a resentare#

a enas o valor +-S ara as tens@es& Esses valores est=o a resenta$os na

)abela 2& X oss vel observar ue n=o ocorrera# Lran$es $iscre 8ncias entre

os valores $e tens=o obti$os co# os $i;erentes e ui a#entos&

Tabela 2: Valores das te$s%es (RM&) do circuito RC $ ($) $R ($) $C ($)%scilosc&pio 1,68 !,72 1,45

'ult ancada 1,61! !,674 1,447'ult *ort+til 1,616 !,6 6 1,457

*ara #e$ir a $e;asaLe# entre a tens=o e a corrente colocouMse o canal

1 a#areloF na entra$a e o canal 2 ver$eF no resistor& Isso acontece u#a ve

ue o osciloscT io n=o er#ite a visuali a u#a ve ue ele

#ostra a enas sinais $e tens=o& *or#> uan$o a rela observaMse ue a ;ase se #ant# a

#es#a> a resentan$o a enas $i;eren a resenta a

tela $o osciloscT io co# esses $ois sinais&

1!


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Figura ,: 'e asa e* e$tre te$s+o de e$trada e corre$te- $o circuito RC.

*ela tela $o osciloscT io na iLura 3> observaMse ue o 8nLulo $e

$e;asaLe# entre os sinais $e M .2>5Y& Outra #aneira $e saber o 8nLulo> caso

o osciloscT io n=o a resente essa ;un $eve#Mse colocar os cursores verticais na

#es#a osi e ent=o #e$ir esse

te# o& Co# isso> o$eMse utili ar a seLuinte rela.Zs& Assi# o 8nLulo ue corres on$e a esse te# o M.2>5Y&

A )abela 3 a resenta os valores $e $e;asaLe# obti$os $e $i;erentes#aneiras

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Tabela ,: 'e asa e$s o tidas para o circuito RC

-e.asagem

(#)

Te&rica "64,31%scilosc&pio "62,5Tempo deretardo "62,5

Co# essa $e;asaLe# e consi$eran$o o valor #e$i$o ara a resist:ncia>

oss vel encontrar o valor $o ca acitor utili an$o as E ua


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(8)

A )abela 5 a resenta os valores obti$os nos rocessos cita$os

anterior#ente&

Tabela : Valores para o circuito RLIndutor ( 3) R 4 () Resistor () (rad/s) X 4() Imp () ! () " (#)

82! 12,2 116, 125663,6 1!3,!116, 0 #1!3 155,8! 41,38

E# seLui$a ;ora# #e$i$os os valores $e tens=o +-S V> Vc e V+> co#o

#ostra$o na iLura 2& N=o ;oi #e$i$o o valor #%Bi#o ue o ue $e ;ato

re resenta o #T$ulo $essas tens@esF $evi$o ao aos #ult #etros a resentare#

a enas o valor +-S ara as tens@es& Esses valores est=o a resenta$os na

)abela .&

Tabela 5: Valores das te$s%es (RM&) do circuito RL $ ($) $R ($) $C ($)%scilosc&pio 1,41 1,!1 1,7'ult

ancada 1,412 1,!! !,8 3

'ult *ort+til !,352 !,248 !,218

Di;erente#ente $o ue ocorre ara as tens@es #e$i$as no circuito +C>

as tens@es a resenta$as no circuito +! varia# consi$eravel#ente co# a

#u$an rinci al#ente se consi$era$o o #ult #etro ort%til&

Isso se $eve a ;re u:ncia $o sinal utili a$o> ue #uito alta uan$o

co# ara$a co# a ;re u:ncia utili a$a no circuito +C& R% u# erro intro$u i$o

nas #e$i$as $e corrente $evi$o 9 tens=o $e carLa $o circuito e# srie&

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uan$o u# instru#ento liLa$o e# srie co# u# circuito> u# erro

Lera$o ela tens=o ue a arece no resistor interno e nos cabos $as ontas $e

rova& Os #es#os erros s=o v%li$os ara o caso e# ue correntes alterna$as

s=o #e$i$as& Entretanto> e# #e$i$as $e corrente alterna$a os erros $evi$os 9

carLa re resenta$a elo instru#ento s=o #aiores> ois te#os as in$ut8ncias

$os ele#entos internos $o circuito a sere# so#a$as&

Os erros e# #e$i$as co#o ;re u:ncia e er o$o ocorre# rinci al#ente

uan$o sinais $e baiBas a# litu$es s=o analisa$os& A resen


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Figura : 'e asa e* e$tre te$s+o de e$trada e corre$te- $o circuito RL.

*ela tela $o osciloscT io na iLura /> observaMse ue o 8nLulo $e

$e;asaLe# entre os sinais $e 3 >1Y& Consi$eran$o o te# o $e retar$o $e

5>3Zs e utili an$o a #es#a rela encontraMse u#

8nLulo $e 3 >1.Y& A )abela 7 a resenta os valores $e $e;asaLe# obti$os $e

$i;erentes #aneiras

Tabela 6: 'e asa e$s o tidas para o circuito RL

-e.asagem

(#)Te&rica1 41,38%scilosc&pio 38,1Tempo de retard 38,16

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Co# essa $e;asaLe# e consi$eran$o o valor #e$i$o ara a resist:ncia>

oss vel encontrar o valor $o ca acitor utili an$o as E ua or# co# valor e# #T$ulo> in;erior&

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Ao se reali ar o eB eri#ento ;oi constata$o ue alLuns valores $e

tens=o ;icara# #uito ;ora $o es era$o> valores estes encontra$os no in$utor

uan$o ;oi a lica$a u#a tens=o $e 20 UR > valor #uito su erior ao li#ite

estabeleci$o elo ;abricante $os #ult #etros $e banca$a e ort%til&

Os valores $e in$ut8ncia e $e ca acit8ncia> calcula$os a artir $os

valores $e $e;asaLe# encontra$os $e ;or#a eB eri#ental> ;ora# #uito

rTBi#os $os valores encontra$os a artir $os instru#entos $e #e$i Davi$Q8&ndamentos de An($ise de irc&itos E$%tricos > /[e$i E&>Impedancia E$%trica42012> In;oEscola> Dis on vel e#\ ttp .i$ oescola.co* eletricidade i*peda$cia"eletrica acesso e* 3! 11 2!13

J3K SENAI> Re$a)o de fase entre tenso e corrente nos resistores ecapacitores4 2012& Dis on vel e#\ tt ??eletronicanoel&bloLs ot&co#&br?2012?05?relacaoM$eM;aseMentreMtensaoMeMcorrente& t#l] acesso e# 30?11?2013

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