Universidade do Estado do Rio de JaneiroCentro de Tecnologia e CiênciasFaculdade de EngenhariaDepartamento de Engenharia Elétrica

5º Experiência – Verificação do Valor Eficaz de uma tensão

Componentes:Luís Felipe da Silva MagnoRafael da SilvaSergio Guilherme Rocha de Carvalho

Turma: 1Data da realização da experiência: 29/10/2013

Objetivo: Verificação da valor eficaz de tensões continuas e alternadas através da utilização do osciloscópio..Equipamentos:

1 fonte que fornece tensão contínua ajustável; 1 fonte que fornece tensão alternada ajustável; 1 lâmpada; 1 voltímetro CC/CA (0 A 300V); 1 osciloscópio;

Procedimento Experimental:

1. Foi montado o circuito pedido, onde a fonte fornecedora de corrente contínua foi ajustada para 12 volts. Colocando em seguida a lâmpada, o voltímetro e o osciloscópio ligados em paralelo.

2. Foi observada visualmente a luminosidade da Lâmpada e a curva gerada pelo osciloscópio, que teve a seguinte leitura. O potencial observado foi de 12V num formato linear como visto abaixo.

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Figura 1: Circuito lâmpada-voltímetro-osciloscópio sob tensão contínua

3. Foi mantida a mesma montagem para o circuito só que com a fonte geradora de tensão contínua foi substituída por uma fonte geradora de tensão alternada seguindo o seguinte esquema.

4. Foi observada visualmente a luminosidade da Lâmpada e calibrada a fonte de tensão até alcançar a mesma luminosidade da conseguida através da corrente contínua. e a curva gerada pelo osciloscópio, que teve a seguinte leitura. O potencial observado variou de 16,8V e -16,8V (aproximadamente) num formato de uma senóide como visto abaixo.

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Figura 2: Leitura do Osciloscópio a Tensão contínua de 12V

Figura 3: Circuito lâmpada-voltímetro-osciloscópio sob tensão alternada

1) Dados Experimentais e Conclusões.

a) Valor Máximo da Tensão Contínua Vcont

Vcont = 12V

Valor Máximo da Tensão Alternada Valter

Valter = 16,8V

De forma visual identificamos uma tensão Veficaz = 12V, para a corrente alternada de 16,8V. Para conferir o resultado encontrado usaremos a relação entre as tensões encontradas a partir da Lei de OHM, utilizando o valores de pico da tensão como referência:

Veficaz = Valter /√2

12V*√2 = Valter

Valter = 16,97 V

Sendo assim o valor esperado para a tensão corrente alternada equivalente a tensão potencial de 12V seria de 16,97V.

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Figura 4: Leitura do Osciloscópio a Tensão alternada de 16,8V (aproximadamente)

Na experiência encontramos 16,8V, ou seja, há um erro experimental para ser identificado. Para isso usaremos regra de três para identificar o erro percentual.

Erro% = (Vesperado - Vobtido) = (16,97 – 16,8) = 0,01 = 1%

Vobtido 16,8

b) Frequênciaf = 60Hz

De equação da velocidade angular temos que:

Velocidade angularVangular = 2πf = 376,99 ≈ 377 rad/seg

Valor Máximo da Tensão Alternada Valter

Valter = 16,8V

Em conclusão podemos dizer que os resultados da experiência foram bastante acurados, com um erro de 1%. Sendo assim fomos capazes de comprovar a parte teórica envolvida, em especial a aplicabilidade da lei de OHM para cálculo do valor eficaz da tensão pré-estabelecido.

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