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Este relatório apresenta os resultados obtidos durante um experimento realizado no laboratório de física iii da universidade estadual paulista, no qual foi estudado um circuito rl em série com uma fonte de tensão alternada e aplicada como filtro de frequência 'passa alto' e 'passa baixo'. O objetivo era determinar a frequência de corte e analisar o comportamento da tensão em cada componente, impedância e ângulo de defasagem entre tensão de entrada e corrente do circuito. Os materiais utilizados incluíam um gerador de função em onda senoidal, osciloscópio, resistor, indutor e cabos. O procedimento experimental consistiu em medir o valor da indutância e do resistor e calcular a frequência de corte. Depois disso, o circuito foi montado com tensão sobre o resistor e o indutor e as tensões de entrada foram registradas para diferentes frequências. Os resultados foram apresentados em uma tabela e em dois gráficos.
Tipologia: Notas de estudo
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Bauru 16/06/
Objetivo:
Estudar o circuito RL em série com fonte de tensão alternada e suas aplicações como filtro de freqüência “passa alto” e “passa baixo”. Determinar a freqüência de corte. Analisar o circuito relacionando o comportamento da tensão em cada componente, impedância e ângulo de defasagem entre tensão de entrada e corrente do circuito.
Materiais Utilizados:
Procedimento experimental:
Com a ponta LCR mediu-se o valor da indutância e do resistor, e através da equação fcorte =R/2πI calculou-se o valor da frequência de corte. Feito isso, montou-se o circuito da figura 1a para tensão sobre resistor, e o circuito da figura 1b para tensão sobre o indutor.
(a) (b) Figura 1 - Circuito RL em série com a fonte de tensão alternada (a) tensão sobre o resistor (b) tensão sobre o indutor. [1]
No gerador de função colocou-se a onda em forma de senoidal, fixou-se uma tensão de entrada de aproximadamente 10,0 V para uma freqüência próxima da freqüência de corte. Com o osciloscópio registrou-se na tabela 1 os valores das tensões de entrada sobre o resistor, indutor e a freqüência correspondente. O intervalo das tensões foram marcadas de 100Hz a 10KHz, e anotadas na tabela 1.
Resultados e Discussões
Tabela 1 – Valores das freqüências utilizadas, das tensões medidas no resistor e no indutor. f (Hz)
V (^) L /Ve V (^) R /Ve
120 9,84 464.10-3^ 0,045490 0, 406 9,84 1,40 0,14 0, 768 9,44 2,56 0,25 0, 1170 9,28 3,84 0,38 0, 1493 8,88 4,72 0,46 0,
Tabela 2 – Valores calculados da reatância indutiva, da impedância e da corrente do circuito. X (^) L (Ω)
(Ω) I
- 1681 8,64 5,04 0,49 0, - 1869 8,48 5,52 0,54 0, - 2053 8,08 5,76 0,56 0, - 2222 7,92 6,40 0,63 0, - 2475 7,60 6,56 0,64 0, - 2684 7,00 6,88 0,67 0, - 2899 6,88 6,92 0,68 0, - 3329 6,44 7,40 0,72 0, - 3802 5,96 7,88 0,77 0, - 4460 5,48 8,40 0,82 0, - 5348 4,92 8,92 0,87 0, - 6143 4,40 9,28 0,91 0, - 8163 3,60 9,68 0,91 0, - 8446 3,30 9,76 0,95 0, - 8663 3,14 9,76 0,96 0, - 8905 3,04 9,76 0,96 0, - 9251 2,96 9,76 0,96 0, - 9506 2,88 9,76 0,96 0, - 9785 2,82 9,76 0,96 0, Gráfico 2 – X (^) L x f, Z x f e R x f
Efetuou-se a divisão das tensões no resistor e no indutor pela tensão de entrada. Os resultados estão na tabela 1. Para calcular-se a reatância indutiva utilizamos a equação (1). Depois de calcular a reatância, calculou-se a impedância, através da equação (2). Então se calculou a corrente no circuito utilizando-se a equação (3). Efetuou-se a soma vetorial das tensões de três freqüências diferentes (equação (4)), e então se efetuou a soma algébrica das tensões.
Soma Vetorial: (4)
9,75 V 10,3 V 10,1 V
Soma Algébrica: 13,8 V 13,7 V 14,0 V
Conclusão:
Referencias Bibliográficas:
[1] Roteiro da disciplina de laboratório de Física III do campus da UNESP de BAURU tendo como tema Circuito RL com fonte de tensão alternada – Filtro RL ministrada pela professora Dra. Lígia Ruggiero.