Indutores pratica, Notas de estudo de Eletrônica

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Eletrônica Eletrônica básica - Prática

Indutores

Indutores

© SENAI-SP, 2003

Trabalho editorado pela Gerência de Educação da Diretoria Técnica do SENAI-SP, a partir dos conteúdos extraídos da apostila homônima, Indutores - Prática , SENAI - DN, RJ, 1985

Capa Gilvan Lima da Silva Digitalização UNICOM - Terceirização de Serviços Ltda

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Prática

Exercício 1

1. O que acontece quando um condutor se movimenta no interior de um campo magnético (perpendicularmente ao campo)?
2. O que acontece com o campo magnético ao redor de um condutor quando a corrente: a. Aumenta?

b. Diminui?

3. O que é auto-indução?

Exercício 2

1. O que é reatância indutiva?
2. Calcule os valores solicitados em cada item, tomando como referência o circuito colocado a seguir.

a. f = 60Hz L = 1H X (^) L =?

b. f = 60Hz L =? X (^) L = 250Ω

c. f =? L = 280mH X (^) L = 0,5kΩ

d. f = 2kHz L = 10mH X (^) L =?

e. f =? L = 600mH X (^) L = 20Ω

f. f= 6,5kHz L =? X (^) L = 2500Ω

g. V = 220V X (^) L = 680Ω f = 1000Hz I (^) L =?

h. V = 100V X (^) L =? I (^) L = 0,32A f =?

i. X (^) L = 1200Ω I (^) L = 0,18A V =? L =?

3. O que acontece com o valor da reatância indutiva quando a freqüência da rede de C.A aumenta?
4. Um indutor tem reatância indutiva de 600Ω em 1kHz. Sabendo que o fator de qualidade do indutor é 12 determinar a sua resistência ôhmica.
5. O fator Q de uma bobina depende da freqüência à qual está aplicada? Porquê?

2. Calcule a corrente total e as correntes em cada um dos indutores nos circuitos que seguem.

a.

b.

3. Relacione a primeira coluna com a segunda.

a. Resistor ( ) A corrente está 90º adiantada com relação a tensão b. Capacitor ( ) Corrente e tensão em fase c. Indutor ( ) Tensão adiantada 90º em relação a corrente d. Reatância indutiva ( ) É dada por XL = 2πfL e. Reatância capacitiva (^) ( ) É dada por XC = 2 fC

π

4. Indique qual dos gráficos abaixo corresponde ao resistor (R), capacitor (C) e indutor (L)

a. ( )

b. ( )

c. ( )

d. ( )

e. ( )

f. ( )

Determinação da reatância

indutiva

Objetivos

• Determinar a reatância indutiva e a indutância de indutores.
• Verificar a indutância total de associações série e paralela de indutores.
• Verificar a relação de fase entre tensão e corrente nos indutores.

Equipamentos

• Varivolt
• Multímetro
• Miliamperímetro de CA 0-250mA (M 1 )
• Osciloscópio duplo traço
• Gerador de sinais

Lista de materiais

• Resistores
  • R 1 - 56 Ω 1/4W 5%
• Indutores
  • L 1 e L 2 - fornecidos pelo instrutor
  • L 3 - 10mH
• Diversos
  • S 1 - chave liga-desliga.

Determinação da reatância indutiva e indutância de indutores

1. Monte o circuito da figura abaixo.
2. Posicione a chave S 1 para “desligada”.
3. Conecte o varivolt à rede elétrica e ajuste a tensão de saída para 30V.
4. Ligue a chave S 1 e leia no miliamperímetro a corrente no circuito. I = __________________ mA

Qual é a reatância indutiva do indutor L 1? X (^) L1 = ________________ Ω

Qual é a indutância do indutor L 1? L 1 = _________________ H

5. Desligue a chave S 1.
6. Substitua o indutor L 1 pelo indutor L 2 no circuito.
7. Ligue a chave S 1.
8. Com base na corrente indicada pelo miliamperímetro determine a reatância indutiva e a indutância de L 2. X (^) L2 = Ω L 2 = H

Associação paralela de indutores

1. Determinar o valor da indutância total se os indutores L 1 e L 2 forem associados em paralelo. L = __________________ H (L 1 e L 2 em paralelo)

Que corrente circularia em um circuito formado por L 1 e L 2 em paralelo ligados a uma fonte de CA de 20V - 60Hz?

2. Associe os indutores L 1 e L 2 em paralelo e conecte ao circuito. Mantenha os indutores afastados um do outro para evitar a indução entre eles.
3. Ajuste a tensão da saída do varivolt para 20V.
4. Ligue a chave S 1 e leia a corrente circulante indicada pelo miliamperímetro.
5. Compare o valor medido com a resposta dada a questão anterior (após o item 1). Os valores de corrente teórico e experimental conferem?

A equação LT = 1 2

1 2 L L

L xL

para a associação paralela de indutores é verdadeira?

Relação de fase entre tensão e corrente nos indutores

1. Monte o circuito da figura abaixo.

Observação O resistor R 1 será utilizado para conversão da corrente do indutor em tensão, que será observada no osciloscópio.

2. Ligue o gerador de sinais e ajuste para senoidal, 10kHz, 5Vpp.
3. Conecte o canal 1 do osciloscópio entre os pontos A e terra do circuito.
4. Sincronize pelo canal 1. A senóide projetada na tela corresponde a tensão no indutor.
5. Conecte o canal 2 ao ponto B do circuito. A segunda senóide projetada na tela corresponde a corrente no indutor.

Qual é a relação de fase entre a tensão e a corrente nos indutores?

Resumo

Indução

Todo o condutor sujeito a um campo magnético variável dá origem a uma tensão denominada de tensão induzida.

Este é o princípio básico de funcionamento dos geradores de energia elétrica.

Auto indução

Uma bobina percorrida por uma corrente variável dá origem a um campo magnético variável ao redor de suas espiras.

Este campo magnético variável corta as espiras adjacentes, induzindo uma tensão nestas espiras.

Este fenômeno é denominado de auto indução e é responsável pela existência de uma força contra eletromotriz (FCEM) nas bobinas que se opõem as variações de corrente.

Indutância

A capacidade de uma bobina em se opor as variações da corrente é denominada de indutância, sendo representada pela letra L.

A indutância é medida em Henrys (H).

Pelo fato de apresentarem uma indutância as bobinas também são denominadas de indutores.

A indutância de um indutor depende:

• Do seu núcleo;
• Do número de espiras;
• Do espaçamento entre espiras;
• Do condutor ;
• Do número de camadas;
• Do indutor.

Indutores em CA

Um indutor apresenta uma oposição a circulação da corrente alternada, denominada de reatância indutiva (X (^) L).

A reatância indutiva é dada pela expressão:

X (^) L = 2π.f.L em Ω

fator de qualidade (Q) é uma relação entre a reatância indutiva e a resistência ôhmica do indutor.

R

Q =XL

Quanto maior o fator de qualidade de um indutor, mais próximo de um indutor ideal ele será.

Associação de indutores

As associações série e paralela de indutores são muito aplicadas. As equações para o cálculo da indutância total de uma associação são:

• Série: LT = L 1 + L 2 + ... + Ln
• Paralelo: LT =

1 2 Ln

...^1

L

L