Relatório de Laboratório de Eletricidade Aplicada

1. OBJETIVO

O objetivo desta aula de laboratório é ver como filtros de frequência utilizados em eletrônica podem ser construídos a partir de um circuito RC.

1. INTRODUÇÃO

O filtro passa-baixa é constituído por um circuito RC-Série em que a tensão de saída é a do capacitor. Para ondas senoidais de frequências baixas, a reatância capacitiva assume valores altos em comparação com o valor da resistência, dessa maneira a tensão de saída será praticamente igual à tensão de entrada. Para frequências altas, a reatância capacitiva assume valores baixos em comparação com o valor da resistência, atenuando a tensão de saída para um valor praticamente nulo. Dessa maneira, o filtro permite a passagem de sinais de frequências baixas, sendo por isso denominado filtro passa-baixa.

Para uma determinada frequência, quando a reatância capacitiva for igual à resistência, teremos a tensão de saída igual à tensão no resistor, que somadas vetorialmente resultam na tensão de entrada. Dessa maneira, podemos escrever:

[pic 1]

Essa frequência, em que temos a situação anterior descrita, é denominada frequência de corte (fc) e pode ser determinada igualando o valor da reatância com o valor da resistência.

[pic 2]

1. COMPONENTES E INSTRUMENTAÇÃO

Para o experimento utilizamos o seguinte material eletrônico:

• Capacitor de poliéster ou cerâmico 100nF (104);
• Resistor 2,2kΩ;
• Osciloscópio Digital de Dois Canais e Ponteiras 1x e 10x;
• Gerador de Funções.

1. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS

1. Monte o circuito RC abaixo:

[pic 3]

1. Ajuste o valor de pico no gerador de função para 5V;
2. Verifique a forma de onda no osciloscópio e confira os valores;

[pic 4]

FORMA DE ONDA APRESENTADA NO OSCILOSCÓPIO

1. Para as frequências abaixo, determine o valor da tensão:

FREQUENCIA (Hz)	TENSÃO (V)	TENSÃO RMS (V)
200
400
800
1000
1800
2000

1. Calcule a reatância capacitiva para cada frequência acima. Verifique a frequência de corte.

1. OBSERVAÇÕES E CONSTATAÇÕES

1. QUANTO A REATÂNCIA CAPACITIVA

A reatância do capacitor depende da frequência: quanto maior a frequência da forma de onda menor será a resistência que o capacitor oferecerá à passagem da corrente. Essa propriedade pode ser utilizada para a confecção de filtros de frequência de maneira a atenuar (ou mesmo eliminar) certos valores de frequência num dado circuito elétrico. Os filtros que cortam as frequências baixas são chamados de “filtros passa-altas”, a o passo que aqueles que cortam as frequências altas chamam-se “filtros passa - baixas”. A combinação dos dois tipos de filtros pode fornecer um filtro que deixa passar frequências intermediárias, atenuando as frequências baixas e altas.