Relatório Coordenação do curso de Engenharia Mecânica

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO

Unidade Acadêmica do Cabo de Santo Agostinho

Campus Abolicionista Joaquim Nabuco

Coordenação do curso de Engenharia Mecânica

Danillo Firmino Xavier da Silva Alves

Letícia Gonçalves de Lima

Matheus Victor Rego de Souza

Wildson Santana de Melo

SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL

Eletrostática - Circuito CC – Circuito RC e RL

Cabo de Santo Agostinho - PE

Julho - 2021

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO

Unidade Acadêmica do Cabo de Santo Agostinho

Campus Abolicionista Joaquim Nabuco

Coordenação do curso de Engenharia Mecânica

Danillo Firmino Xavier da Silva Alves

Letícia Gonçalves de Lima

Matheus Victor Rego de Souza

Wildson Santana de Melo

SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL

Eletrostática - Circuito CC – Circuito RC e RL

Cabo de Santo Agostinho - PE

Julho - 2021

A atividade de simulação computacional se caracteriza como a parte prática da disciplina de física geral 3. Foi escolhido três situações práticas diferentes para descrever os procedimentos realizados, analisar e discutir os resultados. Os procedimentos foram realizados no software FALSTAD. Foi realizado as simulações e comparado com os cálculos teóricos vistos em sala de aula. Pode-se verificar que em geral os valores obtidos na simulação se aproximam da solução analítica, pois se trata de uma situação ideal, em análises e/ou medições reais tais valores estão sujeitos a erros e variações.  

Palavras-chave: Simulação computacional, Eletrostática, Circuito CC, Circuito RC e RL.

ABSTRACT

The computer simulation activity is characterized as the practical part of the discipline of general physics 3. Three different practical situations were chosen to describe the procedures performed, analyze and discuss the results. The procedures were performed in the FALSTAD software. The simulations were carried out and compared with the theoretical calculations seen in the classroom. It can be seen that, in general, the values ​​obtained in the simulation are close to the analytical solution, as it is an ideal situation, in real analyzes and/or measurements such values ​​are subject to errors and variations.

Key words: Computational Simulation, Electrostatic, DC Circuit, RC and RL Circuit.

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1 - Quadrupolo modelo 1.        8

Figura 2 - Quadrupolo modelo 2.        9

Figura 3 - Quadrupolo modelo 3        9

Figura 4 - Circuito CC.        9

Figura 5 - Circuito CC desenhado no FALSTAD.        10

Figura 6 - Circuito RC modelo.        11

Figura 7 - Circuito RC desenhado no FALSTAD.        11

Figura 8 - Quadrupolo 1 - Falstad.        12

Figura 9- Quadrupolo 2 - Falstad.        12

Figura 10 - Quadrupolo 3- Faltad.        12

Figura 11 – circuito CC        13

Figura 12 – Valores das correntes circuito (CC)        13

Figura 13 - Tensões do circuito (CC)        14

Figura 14 - Evolução para t        14

Figura 15 - Evolução para t > ∞        14

Figura 16 - Corrente e Tensão        15

Figura 17 - Corrente i em um tempo t próximo de 0        15

Figura 18 – Imagem aproximada dos valores da corrente i em um tempo t próximo de 0        15

LISTA DE TABELAS

Tabela 1- Cargas do quadrupolo.        9

Tabela 2 - Resultados analíticos.        16

Tabela 3 - Distância entre cargas.        16

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO        8

1.1.        Objetivo geral        8

1.2.        Objetivos específicos        8

2.        METODOLOGIA        8

2.1.        Eletrostática        8

2.2.        Circuito CC        9

2.3.        Circuito RC e RL        10

3.        RESULTADOS        12

3.1.        Eletrostática        12

3.2.        Circuito CC        13

3.3.        Circuito RC e RL        14

4.        ANÁLISE TEÓRICA        16

4.1.        Eletrostática        16

4.2.        Circuito CC        16

4.3.        Circuito RC e RL        16

5. CONCLUSÕES        17

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        18

1. INTRODUÇÃO

1.  Objetivo geral

Realizar simulações computacionais de experimentos sobre três tópicos abordados na disciplina de Física Geral 3, descrever os procedimentos realizados, analisar e discutir os resultados.

1.  Objetivos específicos

• Calcular o campo elétrico e potencial elétrico em três posições diferentes.
• Calcular a diferença de potencial e corrente em todos os ramos do circuito desenhado.
• Calcular a evolução da diferença de potencial e corrente no capacitor ou indutor em função do tempo.

1. METODOLOGIA

1.  Eletrostática

Foi escolhido como exemplo de eletrostática três modelos de quadrupolos para realizar o estudo, foram calculados de forma analítica o campo elétrico e o potencial elétrico, cada esquema foi atribuído valores diferentes para as cargas Q1, Q2, Q3 E Q4.

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