Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia Departamento de Física

Universidade Federal de São Carlos

 Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia

Departamento de Física

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Física Experimental B

Turma B

 Prática 8 - Circuito RL – Respostas temporal e em frequência

Alessandra Fujimoto                           RA: 758863
Allicia Zanella                                     RA: 758869
Camila Bueno                                      RA: 759030

Professor: Paulo Sérgio

1. Resumo

     Experimentalmente nós temos na primeira etapa que a resposta temporal do circuito foi medida com o auxílio do osciloscópio e um gerador de sinais com ondas quadradas para tensões, pois o circuito apresenta uma constante de tempo muito pequena muito pequena, como verificado em A.2, e um multímetro não seria capaz de fazer tal medição. Comparando as constantes de tempo  em A.4, concluímos que o valor experimental está bem próximo do teórico e que a diferença deve – se ao real valor do indutor.

     Na segunda etapa do experimento, o gerador foi ajustados para ondas senoidais com intuito de medir a resposta do circuito em frequência.

     Tanto o capacitor quanto o indutor são componentes elétricos que armazenam e depois devolvem energia, a diferença é que o capacitor armazena essa energia em um campo elétrico e o indutor em um campo magnético. Dito isso, é importante lembrar que a tendência do indutor é manter uma corrente constante, ou seja, se uma variação na corrente for aplicada, o indutor introduz uma força eletromotriz ou uma tensão oposta à variação da corrente. A partir dos resultados obtidos na primeira e na segunda parte apresentados em A e B respectivamente, é possível concluir que o comportamento do indutor na teoria, corresponde na prática e a partir dos cálculos apresentados no apêndice e dos gráficos, chegamos ao resultado da frequência de corte e a partir do gráfico monolog de ɸR e ɸL  em função da frequência f (B.4) fora possível verificar que o resistor ´r um filtro passa – baixa enquanto o indutor é passa – alta.

1. Objetivos

     Analisar o comportamento transiente de um circuito RL em série submetido a uma onda quadrada (pulso de tensão). Medir o tempo de meia vida T1/2 e a constante de tempo deste circuito. Analisar o mesmo circuito com tensão alternada.

1. Material utilizados

• osciloscópio digital (Instrutherm OD – 260)
• resistor de 5K6 Ω
• indutor de 100 mH
• gerador de sinais
• protoboard
• multímetro (Politerm VC – 9802A)
• cabos

1. Resultados

A) Circuito RL – Resposta temporal

A.1)

Tensão de saída VR                                                                               Tensão de saída VL

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Tempo de meia vida, resistor e indutor respectivamente:

No resistor, podemos perceber um pedaço que se parece com uma dobra, isto ocorre pois a entrada dos cabos do osciloscópio funcionam como um capacitador de aproximadamente 13nF, apesar disso, isto não atrapalhou significantemente os resultados das medidas.

A.2) Medidas no osciloscópio:

A.3) Comparação das duas constantes de tempo: Como as medidas foram feitas de maneira atenciosa, as constantes de tempo são iguais, portanto, podemos concluir que o tempo para o indutor cair para um valor VL = 0,3679V0 é igual ao tempo que leva para o resistor aumentar seu valor para VR = 0,6312V0.

A.4) Confronto experimental e teórico :

O valor teórico da constante de tempo calculado por = L/R é (17,86 ± 0,24) µs, logo, o valor experimental encontra – se bem próximo do teórico, a diferença está relacionada as incertezas da medição e também ao real valor do indutor uma vez que apenas temos seu valor nominal, pois não é possível utilizar um multímetro para medi – lo , assim, se o valor for maior ou menor que 100mH, isso pode afetar o valor da constante de tempo para mais ou menos ( respectivamente), sendo assim, ao calcularmos o valor de L utilizando τ experimental, temos L = (100,18 ± 3,6) mH, explicando o motivo da constante de tempo experimental ser um pouco maior que a teórica.

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