A Introdução mais detalhada desta experiência - Circuito RC parte II

RELATÓRIO

CIRCUITO RC

II PARTE

INTRODUÇÃO

A introdução mais detalhada desta experiência ( Circuito RC parte II) está na primeira parte.

O comportamento do circuito RC da figura 1, durante o carregamento e o descarregamento do capacitor , pode ser estudado com a ajuda de um osciloscópio.

OBJETIVO

•  Determinar a constante de tempo de descarga de um circuito RC;
•  Analisar o comportamento transitório de um circuito RC no osciloscópio;

MATERIAL UTILIZADO

•  Fonte de tensão contínua;
•  Miliamperímetro;
•  Cronômetro;
•  Osciloscópio e cabos;
•  Gerador de ondas quadradas, triangulares e senoidais;
•  Capacitores e resistores;
•  Prancheta de madeira com bornes de ligação.

PROCEDIMENTO

1. Para o circuito da figura 1 , esboçamos os gráficos observados, com o osciloscópio conectado.

1. aos terminais da fonte.
2. Aos terminais do resistor
3. aos terminais do capacitor.

[pic 1]

                                            R = 10KΩ

                                   C = 0,1μF

Figura 1

2. Medimos o valor do fator RC no osciloscópio e comparamos o valor esperado.

1. Modificamos a amplitude do sinal de alimentação do circuito, observamos e anotamos as modificações nas tensões de VR e VC.

1. Em lugar do resistor colocamos um potenciômetro (resistor variável) por exemplo 47KΩ, anotamos as alterações que serão observadas na tela do osciloscópio, quando gira-se o potenciômetro do menor para o maior valor nos pontos indicados no item 1.

DESENVOLVIMENTO

Antes de ligarmos o equipamento calculamos a frequência mínima para que o capacitor possa se carregar por completo.

tc = RC

tc = 10.103.0,1.10-6

tc = 1ms

Sabemos que é necessário 4 vezes o fator de RC para que o capacitor se carregue.

T = tc.4

T = 4.1ms

T = 4ms

Devemos lembrar que é o ciclo a que queremos gerar deve conter tanto o carregamento como descarregamento do capacitor. Logo o período mínimo para que o capacitor execute as suas funções (carregar e descarregar) será,

Tt = T.2

Tt = 8ms

Tr > 8ms

Temos que a frequência e o inverso do período. Por isso a frequência máxima será :

f = 1/T

f = 1 / 8ms

f = 125Hz

f < 125Hz

A tensão de pico utilizado foi de 5V.

[pic 2]

        Para fazer a leitura no osciloscópio foi[pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11][pic 12]

        utilizado as seguintes escalas e valores:[pic 13]

        Volt/div = 2Volt/div[pic 14]

        Time/div = 1ms/div[pic 15]

        Frequência = 120 Hz[pic 16]

        [pic 17]

[pic 18]

[pic 19]

[pic 20]

        Figura 1a Gerador de sinais

[pic 21][pic 22][pic 23][pic 24][pic 25][pic 26][pic 27][pic 28][pic 29][pic 30][pic 31]

[pic 32]

[pic 33]

[pic 34]

[pic 35]

[pic 36]

[pic 37]

[pic 38]

[pic 39]

Figura 1b Terminais do capacitor

[pic 40][pic 41][pic 42][pic 43][pic 44][pic 45][pic 46][pic 47][pic 48][pic 49][pic 50]

[pic 51]

[pic 52]

[pic 53]

[pic 54]

[pic 55]

[pic 56]

[pic 57]

[pic 58]

        Figura 1c Terminais do resistor

A corrente inicial no circuito, instante antes do capacitor se carregar, e dado pela fórmula:

Io = E/R

Io =  5/10.103

I0 = 0,5 mA

Quando o capacitor esta totalmente carregado a corrente no circuito será nula, podemos visualizar pelos gráficos desenhados anteriormente (Ver a figura 4 na parte I do relatório).

If = 0

As observações do item 4 já tinham sido previstas, durante a nossa pré-verificação. Questão parecida foi elabora, e antes mesmo de visualizarmos as formas de onda para R muito grande ou R muito pequeno, já se tinha as deduções do que iriam acontecer.

Quando o potenciômetro está no seu valor máximo, a forma de onda a ser apresentado é triangular. O valor de RC será maior que o período da forma de onda da fonte, o capacitor não irá se carregar nem se descarregar totalmente.

...