A Física Experimental Turma 06 A

[pic 1]

Universidade de Brasília

Física Experimental – Turma 06 A

11/03/2022

Grupo 06:

Marco Henrique Gomes da Silva – 200041061

Amanda Rodrigues Moreira – 180115545

Amanda Meloto Sachetti – 180097091

Letícia Ferreira Alcantara – 180125117

Experimento 5 – Ressonância: Circuito RLC

Introdução

O circuito LRC é constituído por um resistor, um oscilador e um indutor em série

A tensão total do circuito pode ser calculada pela equação:

  (1)[pic 2]

Onde:   (2)[pic 3]

Os valores máximos são determinados por:[2]

  (3)[pic 4]

        A reatância efetiva do circuito é:[2]

[pic 5]

Assim:

  (4)[pic 6]

  (5)[pic 7]

        Quando XC = XL, o circuito está em ressonância e terá a corrente máxima.

   (6)[pic 8]

A frequência angular natural de ressonância do circuito ocorre quando:

  (7)[pic 9]

        Nessa frequência () a impedância do sistema é  (8) e o ângulo de fase é dado por:[pic 10][pic 11]

 [pic 12]

        Mas na ressonância esse ângulo é igual a zero.

É possível representar curvas de ressonância do circuito por um gráfico de corrente vs . Essas curvas têm um máximo de amplitude em I = V/R e .[pic 13][pic 14]

A largura da curva também pode ser medida, quanto mais larga a curva, mais difícil é encontrar a amplitude máxima. Podemos quantifica-la através do fator de qualidade que é dado pelo equação:[2]

   (9)[pic 15]

Assim, pela equação (9) percebe-se o fator diminui conforme R aumente e quanto menor for Q, mais larga a curva e mais impreciso é o ponto da amplitude máxima.

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Figura 1. Curva de ressonância[1]

Objetivo:

Parte Experimental

Materiais:

Procedimentos:

Resultados e discussão

5(A) – Circuito RLC

Fazendo esse circuito no Tinkercad com o resistor de 100 Ω e usando frequência de 40 Hz e tempo do osciloscópio de 10 ms para melhor visualização das ondas, obteve-se:

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Figura 2. Circuito R = 100 Ω no Tinkercad

E para o circuito com resistor de 1000 Ω, frequência de 40Hz e tempo do osciloscópio de 10ms temos:

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Figura 3. Circuito R = 1000 Ω no Tinkercad

Nos dois circuitos as ondas obtidas pelo indutor tem formato diferente das obtidas pelo resistor e capacitor, isso também ocorreu no experimento presencial, até por isso as tensões obtidas do indutor foram bem menores que as obtidas para os outros aparelhos. As tensões do indutor do circuito da Figura 2 foram maiores que as obtidas com o circuito da Figura 3.