Verificação Prática da Simulação de Circuito RC.
Por: Diego Ramos Biondo • 26/3/2017 • Trabalho acadêmico • 893 Palavras (4 Páginas) • 320 Visualizações
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS.
Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia.
Engenharia Elétrica.
Iniciação à engenharia elétrica.
Prática 4 – Verificação Prática da Simulação de Circuito RC.
Professor: Celso Aparecido de França.
Grupo 7.
Diego Ramos Biondo R.A.: 610755;
Raul de Queiroz Mendes R.A.: 609749;
Vitor Borges Passos R.A.: 592820;
Ygor Pereira Alvarez R.A.: 592889.
São Carlos
22 de abril de 2014
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS
ENGENHARIA ELÉTRICA
[pic 1]
Introdução Teórica
Os três circuitos feitos em aula exploram a funcionalidade de um dos principais componentes na eletrônica atualmente, o capacitor.
O capacitor é um componente que consiste de duas placas, espaçadas, de certo material. Através de interações entre efeitos eletromagnéticos e o material das placas é possível armazenar energia. A unidade de capacitância é dada em F (Farad).
Durante o procedimento é verificado as caraterísticas de tal componente quando submetido a Corrente continua (CC), muito aplicado em temporizadores. Assim como seu funcionamento e características em Corrente Alternada (CA), que passa a ser muito mais complexo, possuindo também aplicação em grande em escala quando se tratam de filtros e retificadores. As partes número 2 e 3 do experimento usam o capacitor em filtros que se baseiam em sua reposta em diversas faixas de frequência.
Filtros passa baixa tratam-se de circuitos eletrônicos que permitem a passagem de baixas frequências e atenuam a amplitude das frequências maiores que a frequência de corte, como será mostrado nos resultados obtidos na parte 3 do experimento.
Objetivos
Esta prática consiste em três partes, a primeira parte tem como objetivo a análise de um circuito RC, quanto à curva de carga do capacitor assim como a determinação da constante de tempo de carga do capacitor.
A segunda parte visa à análise da forma de onda de tensão e verificação dos conceitos de resposta em frequência de um circuito RC.
Já a terceira, tem o objetivo de analisar o conceito de filtro passa baixa.
Procedimento Experimental e Resultados Obtidos
A prática desenvolvida em laboratório teve foco em relacionar conteúdos apresentados em sala de aula e montá-los em proto-board.
O experimento foi divido em três partes, das quais a primeira teve por objetivo analisar o funcionamento do capacitor através de um circuito RC simples. A curva de carga do capacitor foi registrada através de um osciloscópio (Figura 1 a 3) e assim sendo determinou-se experimentalmente a constante de tempo de carga de um capacitor, tempo necessário para que o mesmo atinja 63% da tensão total, confrontado os resultados obtidos com os calculados teoricamente (Cálculo 1).
[pic 2]
Figura 1 – Circuito RC para determinação da constante de tempo de carga do capacitor.
[pic 3]
Figura 2 – Curva de carga do capacitor.
[pic 4]
Figura 3 – Constante de tempo de carga do capacitor obtida experimentalmente.
[pic 5]
Cálculo 1 – Determinação teórica da constante de tempo de carga do capacitor
Prosseguiu-se para a segunda parte do experimento, na qual consiste na montagem de um filtro passa-baixa através de um circuito RC (Figura 4). Com o auxílio de um osciloscópio foi possível a construção de uma tabela de resposta da tensão em função da frequência da onda senoidal de entrada (Tabela 1) e a partir da mesma foi possível obter seu gráfico (Gráfico 1). Assim sendo, foi obtida pelo gráfico a frequência de corte (FC) do filtro que posteriormente foi confrontado com o calculo teórico do mesmo (Cálculo 2).
Observação: foi utilizado um capacitor de 10nF no lugar do capacitor de 100nF na simulação.
[pic 6]
Figura 4 – Filtro passa baixa utilizando um circuito RC.
Frequência [Hz] | 10 | 2000 | 3000 | 4000 | 6000 | 7000 | 8000 | 70000 |
V1 [Vpp] | 10,000 | 10,000 | 10,000 | 10,000 | 10,000 | 9,900 | 9,900 | 9,800 |
V2 [Vpp] | 10,000 | 10,000 | 10,000 | 10,000 | 10,000 | 9,800 | 9,700 | 5,800 |
Tabela 1 – Tensão em função da frequência do gerador de função.
[pic 7]Gráfico 1 – Tensão em função da frequência do gerador de função.
[pic 8]
Cálculo 2 – Determinação teórica da frequência de corte
...