Instituto de Ciências Exatas e TecnológicasCampus JK- São José do Rio Preto

CIRCUITO RL

Discente: Jézica Ribeiro Mataragia RA: A7275E-7 Igor Colombo B17HDD-9 Maurício Aparecido Zanoti B151JH-9 Eder Carlos dos Santos Gonçalves A9645H-3 Matheus Hernandes A9737B-8

Turmas: EB3R+4TU28

NOVEMBRO/2012

Sumário1. Objetivos..............................................................................................................2. Introdução............................................................................................................3. Parte experimental................................................................................................

3.1. Materiais utilizados........................................................................................

3.2. Procedimento experimental...........................................................................

3.3. Cálculos e resultados finais...........................................................................

4. Discussão..............................................................................................................5. Conclusão.............................................................................................................6. Referências bibliográficas...................................................................................

1. OBJETIVOS

O experimento realizado trata-se da análise de um circuito RL, composto por um resistor e um indutor, tendo como objetivo verificar o comportamento da corrente elétrica e a indutância, através de cálculos, e verificar a relação entre a frequência de ressonância e a indutância.

2. INTRODUÇÃO

Existem três componentes básicos de circuitos analógicos: o resistor (R), o capacitor/condensador (C), e o indutor (L). Estes componentes podem ser combinados em quatro importantes circuitos: o circuito RC, o circuito RL, o circuito LC e o circuito RLC, comas abreviações indicando quais componentes são utilizados.

Um circuito RC, é um dos mais simples filtros eletrônicos de resposta de impulso infinita analógicos. Ele consiste em um resistor e um capacitor, podendo estar ligados tanto em série quanto em paralelo, sendo alimentados por uma fonte de tensão.

Um circuito RLC, consiste em um resistor, um indutor, e um capacitor, conectados em série ou paralelo. Também é chamado de circuito de segunda ordem visto que qualquer tensão ou corrente nele pode ser descrita por uma equação diferencial de segunda ordem.Existem dois parâmetros fundamentais que descrevem o comportamento dos circuitos RLC: a frequência de ressonância e o fator de carga, sendo que outros parâmetros podem ser derivados destes.

Um circuito RL, assim como o circuito RC, é também um dos mais simples filtros eletrônicos de resposta de impulso infinita analógicos. Ele consiste de um resistor e de um indutor, podendo estar ligado em série ou em paralelo, sendo alimentado por uma fonte de tensão.Sendo este, o circuito utilizado para a realização do experimento e abordado no decorrer deste relatório.

3. PARTE EXPERIMENTAL

3.1. MATERIAIS UTILIZADOS

- osciloscópio;

- gerador de áudio;

- circuito RL

3.2. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Configurando o gerador de áudio inicialmente em 10 KHz, e utilizando um resistor

de 100Ω, iniciou-se as marcações de amplitude e tensão obtidas para cada valor de

frequência, sendo esta aumentada de 10 em 10 KHz, até a marcação final com

100KHz.

E obteve-se a seguinte tabela:

TABELA 1Frequência (KHz) Amplitude da onda Tensão (V)

10 1,4*2 2,820 1,3*2 2,630 1,1*2 2,240 1*2 250 0,9*2 1,860 2,8*0,5 1,470 2,5*0,5 1,2580 2,15*0,5 1,07590 2,1*0,5 1,05100 2*0,5 1

Seguindo os mesmos procedimentos citados acima, porém trocando o resistor por uma bobina, obtiveram-se os seguintes resultados:

TABELA 2Frequência (KHz) Amplitude da onda Tensão (V)

10 2,3*2 4,620 4,1*2 8,230 5,3*2 10,640 2,6*5 1350 2,8*5 1460 2,8*5 1470 2,85*5 14,2580 3*5 1590 3,1*5 15,5100 3,15*5 15,75

3.3. CÁLCULOS E RESULTADOS FINAIS

Através da formula:

Ipp = Upp / R ;

sendo Upp a tensão de pico-a-pico do resistor.

É possível calcular a corrente elétrica para cada valor de tensão da TABELA 1.

E aplicando a fórmula:

Zbob = Upp / Ipp ;

sendo Upp a tensão de pico-a-pico da bobina.

É possível calcular a impedância para cada valor de tensão da TABELA 2, juntamente com o valor da corrente elétrica calculado anteriormente.

Assim, obteve-se a seguinte tabela:

TABELA 3

f (KHz) Upp R (V) Upp Bob (V) Ipp (A) Zbob (Ω)

10 2,8 4,6 0,028 164,2920 2,6 8,2 0,026 315,3830 2,2 10,6 0,022 481,8240 2 13 0,02 65050 1,8 14 0,018 777,7860 1,4 14 0,014 100070 1,25 14,25 0,0125 114080 1,075 15 0,01075 1395,3590 1,05 15,5 0,0105 1476,19100 1 15,75 0,01 1575

Com os valores de impedância calculados para cada intervalo de frequência utilizado, tem-se o gráfico abaixo:

0 20 40 60 80 100 1200

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

Gráfico 1

Z/f (pp)coeficiente angular (m)

f (KHz)

Zbob (Ω)

Considerando a variação da impedância pela variação da frequência, como é mostrado no gráfico abaixo, é possível calcular o coeficiente angular da reta pela fórmula:

m = ∆Zbob / Δf

0 20 40 60 80 100 1200

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

Gráfico 2

coeficiente angular (m)ΔZbobΔf

f (KHz)

Zbob (Ω)

Logo m ≈ 15,67

E aplicando a fórmula: L = m / 2π

Encontra-se um valor aproximado para a indutância de L = 2,5 H.

4. DISCUSSÃO

O experimento demonstra quanto maior a frequência que é diretamente proporcional à tensão, pois esta se relaciona ao aproveitamento da amplitude e frequência da onda senoidal da geração alternada de energia elétrica, então quanto maior a frequência maior será a impedância.

5. CONCLUSÃO

Define-se que o circuito RL pode ser resistivo ou indutivo, depende exclusivamente da faixa de frequência no qual é submetido.

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Bartkowiak, R. A. 1995,Circuitos ElØtricos, Makron Books do Brasil Ed. Ltda

Halliday, D. & Resnick, R., Física, 1966, Ao livro tØcnico S.A. e Editora da Universidade de Sªo Paulo

Eisberg, R.M. & Lerner, L., Fundamentos de Física Vol. I e

Nussenzveig, H. M.,Física BÆsica Vol. 3, 1998, Ed. Edgard Blücher Ltda