CIRCUITO DE CORRENTE ALTERNADA EM SÉRIE RLC

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Eletricidade Aplicada

Prof. Gustavo Marchesan

CIRCUITO DE CORRENTE ALTERNADA EM SÉRIE RLC

Angélica Karine Henkes

Bagé, 30 de Maio de 2016.

Sumário

1.INTRODUÇÃO..................................................................................................3

2. OBJETIVO.......................................................................................................5

3. MATERIAIS E MÉTODOS...............................................................................6

4. METODOLOGIA DE CÁLCULO......................................................................7

5. RESULTADOS E DISCUSSÃO.......................................................................9

6. CONCLUSÃO................................................................................................11

7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..............................................................12

1. INTRODUÇÃO

Um circuito RLC é um circuito elétrico que contém um resistor (R), um indutor (L), e um capacitor (C). É o circuito elétrico oscilante por excelência e sua simplicidade permite controlar facilmente os parâmetros que caracterizam o seu funcionamento, o que o torna ainda um excelente candidato para a simulação de outros sistemas oscilantes (por exemplo,mecânicos em que o controle de cada parâmetro do sistema pode ser mais difícil). É extensivamente utilizado como elemento de filtragem em diferentes circuitos eletrônicos. Os circuitos podem ser apresentados em série ou paralelo.

• Circuitos em Série

Dois elementos estão em série se possuem somente um terminal em comum (isto é, um terminal de um está conectado somente a um terminal do outro). Ou o ponto comum entre os dois elementos não está conectado a outro elemento percorrido por corrente.

A corrente é a mesma através dos elementos em série e a impedância total de um circuito em série é obtida através da Equação 1:

                                 Equação 1 - Equação da impedância

ZT = R + j(Xl – Xc) (ohms, Ω)

Os voltímetros são sempre conectados aos terminais do elemento cuja tensão deseja-se medir.

• Circuito Ressonante em Série

        Um circuito ressonante em série tem de ter um elemento indutivo e outro capacitivo. Um elemento resistivo sempre está presente como a resistência interna da fonte, Rs, a resistência interna do indutor, Rl, e qualquer outra resistência acrescentada ao circuito para controlar a forma de curva de resposta (Rprojeto). A configuração básica do circuito ressonante em série foi a utilizada em laboratório.

• Circuitos RLC em Série

Um circuito RLC em série constitui-se de um resistor, um capacitor e um indutor conectados em série como representado na Figura 1.

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Figura 1 - Circuito RLC em série

Em um circuito RLC série, a tensão total aplicada é a soma vetorial das tensões no resistor, capacitor e indutor, conforme a Equação 2.

Equação 2 – Equação da soma vetorial das tensões no resistor, capacitor e indutor

V = VR + VL + VC         

Onde: V = soma das tensões vetoriais;

           VR= tensão no resistor;

           VL= tensão no indutor;

           VC= tensão no capacitor.

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2. OBJETIVO

        Entender o funcionamento de circuitos RLC série percorridos por uma corrente senoidal ou cossenoidal de frequência variável, fazendo análises qualitativas e quantitativas da resposta dos circuitos a determinadas frequências.

3. MATERIAIS E MÉTODOS

3.1 Materiais

        Os materiais utilizados para realização da prática foram:

• Cabos para conexão banana-jacaré;
• Pontas de prova;
• Capacitor 1,0µF;
• Indutor 2,2mH;
• Resistor 100 Ω;
• Osciloscópio digital (Figura 2 (a));
• Gerador de funções (Figura 2 (b));
• Placa (Protoboard) (Figura 2 (c));

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                        (a)                                              (b)                                  (c)

Figura 2 – Equipamentos utilizados na análise. (a) Osciloscópio Digital TDS 1012B,(b)Gerador de funções e (c) Protoboard

3.2 Procedimento Experimental

        Inicialmente foi montado no Protoboard um circuito em série utilizando o resistor, capacitor e o indutor, conforme mostrado na Figura 3.  

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Figura 3 – Circuito proposto

        O circuito RLC possui três componentes básicos, o resistor com uma resistência (R), o capacitor com uma capacitância (C) e o indutor com uma indutância (L) e uma fonte alternada.

4. METODOLOGIA DE CÁLCULO

        Na Tabela 1 estão os dados iniciais utilizados no experimento.

Tabela 1- Dados Iniciais

Variável	Valor
Vm Rint L C R F	5 V 50 Ω 2,2 mH 1 µF 100Ω 1000 Hz, 3000Hz e 6000Hz

A sequência de medições a serem realizadas no osciloscópio para cada frequência foram as seguintes: