O Relatório Circuito RL e RC

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LISTA DE FIGURAS

Figura 01: Constante de tempo no circuito RC        9

Figura 02: Simulação circuito RC (Resistência de 180𝛀 e capacitor de 1 𝝁𝑭, frequência de 5,917𝑲 𝑯𝒛 )        10

Figura 03: Simulação circuito RC (Resistência de 180𝛀 e capacitor de 1 𝝁𝑭, frequência de 51,380 𝑯𝒛 )        11

Figura 04: Simulação circuito RC (Resistência de 1800𝛀 e capacitor de 1 𝝁𝑭, frequência de 566,6 𝑯𝒛 )        11

Figura 05: Simulação circuito RC (Resistência de 1800𝛀 e capacitor de 1 𝝁𝑭, frequência de5,150 𝑯𝒛)        12

Figura 06: Simulação circuito RL (Resistência de 180𝛀 e indutor de 1500 𝝁𝑯, frequência de 118,624 𝑲 𝑯𝒛 )        10

Figura 07: Simulação circuito RL (Resistência de 180𝛀 e indutor de 1500 𝝁𝑯, frequência de 3,954𝑲 𝑯𝒛 )        13

Figura 08: Simulação circuito RL (Resistência de 1800𝛀 e indutor de 1500 𝝁𝑯, frequência de 1,148𝑴 𝑯𝒛 )        14

Figura 09: Simulação circuito RL (Resistência de 1800𝛀 e indutor de 1500 𝝁𝑯, frequência de 1,148𝑴 𝑯𝒛 )        14

LISTA DE TABELAS

Tabela 01: valores dos componentes do circuito RC        6

Tabela 02: valores das constantes de tempo do circuito RC        6

Tabela 03: valores encontrados dos circuitos        6

Tabela 04: valores medidos circuito RL        6

Tabela 05: valores calculados circuito RL        7

LISTA DE GRÁFICOS

Gráfico 01: Variação da tensão na carga de um capacitor        7

Gráfico 02: Variação da corrente na carga de um capacitor        8

Gráfico 03: Variação da tensão na descarga de um capacitor        8

Gráfico 04: Variação da corrente na descarga de um capacitor        9

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO        5

1. OBJETIVOS        5

1. MATERIAL USADO        5

1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL        6

1. RESULTADOS E DISCUSSÃO.        7

1. CONCLUSÃO        15

REFERENCIAS        16

1. INTRODUÇÃO

Os circuitos RC e RL diferente dos circuitos lineares que já estudamos até agora, são circuitos compostos por indutores e capacitores, elementos que são capazes de armazenar energia, logo a tensão e a corrente nesses circuitos variam de acordo com o tempo conforme as particularidades de cada um desses componentes.

Um indutor é um componente formado por um condutor em espiral enrolado em um núcleo que pode ser de um material magnético ou não, esse componente não varia a corrente elétrica de forma abrupta e seu funcionamento está ligado a fenômenos magnéticos.

O capacitor consiste em duas placas condutoras isoladas por um material isolante ou dielétrico, é um dispositivo que pode armazenar carga elétrica além da bateria, o seu funcionamento é ligado a campos elétricos.

Neste relatório vamos discutir o funcionamento desses circuitos e comparar os valores obtidos em laboratório com os valores obtidos por meio de cálculo e simulações computacionais.

1. OBJETIVOS

• Observar o comportamento de carregamento e descarregamento de um capacitor através da aplicação de uma onda quadrada ao circuito RC série.
• Aplicação de uma onda quadrada ao circuito RL série para analisar a resposta transitória.
• Observar as constantes de tempo dos dois circuitos.

1. MATERIAL USADO

• Osciloscópio, gerador de sinais, multímetro;
• Ponte de medição RLC;
• Resistores de 180 Ω e 1800 Ω;
• Capacitores de 1 uF e indutores.

1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Seguindo o roteiro de pratica com ajuda de um multímetro e de uma ponte de medição RLC foram medidos os valores de tensão, resistência, capacitância e indutância dos componentes. Com os circuitos montados e com o auxílio de um gerador de função ajustado com os valores de frequência calculados e uma tensão de 4V pico a pico e os circuitos foram energizados, onde acompanhava-se os valores ao passar do tempo através de um osciloscópio. Os valores medidos e calculados são apresentados nas tabelas a seguir.

Tabela 01: valores dos componentes do circuito RC.

	𝑪(𝝁𝑭)	𝑹𝟏(𝛀)	𝑹𝟐(𝛀)
Valor teórico:	1	180	1800
Valor medido:	0,993	176	1765
Erro (%):	0,70%	2,27%	1,98%

Fonte: adaptação do roteiro de prática.

Tabela 02: valores das constantes de tempo do circuito RC.

	Valor teórico	Valor medido	Erro (%):
𝑟 = 𝑹𝟏 ∗ 𝑪 =	1,80 ∗ 10−4	1,75 ∗ 10−4	2,86%
𝑟 = 𝑹𝟐 ∗ 𝑪 =	1,80 ∗ 10−3	1,75 ∗ 10−3	2,86%

Fonte: adaptação do roteiro de prática. Tabela 03: valores encontrados dos circuitos.

Fonte: adaptação do roteiro de prática.

Tabela 04: valores medidos circuito RL.

	𝑹	𝑳	𝑟 = 𝑳/𝑹
Valor medido	178 Ω	1500 𝜇𝐻	8,43𝜇𝑠

Fonte: adaptação do roteiro de prática.

Tabela 05: valores calculados circuito RL.

𝑟 = 𝑳/𝑹	Caso 1	Caso 2
𝑟 = 𝟖, 𝟑𝟑𝝁𝒔	𝒕𝒑 = 𝟎, 𝟓 ∗ 𝑟	𝒕𝒑 = 𝟏𝟓 ∗ 𝑟
𝒕𝒑 =	4,17𝜇𝑠	125𝜇𝑠
𝒇(𝑯𝒛) =	118,624 𝐾 𝐻𝑧	3,954 𝐾 𝐻𝑧

Fonte: adaptação do roteiro de prática.

1. RESULTADOS E DISCUSSÃO.

1. Explique resumidamente com suas palavras sobre o comportamento da tensão e corrente no capacitor no carregamento e descarregamento.

Sabemos que em um capacitor a tensão não muda instantaneamente, também temos que durante a carga do capacitor ela se comporta da seguinte maneira:

𝑣 (𝑡) = 𝑉(1 − 𝑒− 𝑡 ) 𝑐        𝑅𝐶

(1)

Considerando a equação (1) e um capacitor descarregado, a tensão inicia em 0 e percebemos que para tempos muito grandes se aproxima de 𝑉, mas antes disso ela vai crescer como uma exponencial, como mostra o gráfico a seguir.

Gráfico 01: Variação da tensão na carga de um capacitor.

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	𝑹𝟏𝑪	𝑹𝟐𝑪
Caso 1	𝒕𝒑 = 𝟎, 𝟓 ∗ 𝑟	𝒇(𝑯𝒛)	𝒕𝒑 = 𝟎, 𝟓 ∗ 𝑟	𝒇(𝑯𝒛)
0,00009	5,917𝐾	0,0009	566,6
Caso 2	𝒕𝒑 = 𝟓𝟓 ∗ 𝑟	𝒇(𝑯𝒛)	𝒕𝒑 = 𝟓𝟓 ∗ 𝑟	𝒇(𝑯𝒛)
0,0099	51,380	0,099	5,150