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Universidade Federal do Piauí Centro de Tecnologia Curso de Engenharia Elétrica Disciplina: Laboratório de Circuitos Elétricos I – 2017. Prof. Aryfrance Rocha Almeida
PRÁTICA 7: TRANSITÓRIO EM CIRCUITOS RL E RC SÉRIE
Objetivos: Analisar o comportamento de circuitos denominados de 1ª ordem, RL e RC série, excitados por uma fonte de tensão contínua, no estado transitório. Define-se estado transitório como o intervalo de tempo a partir do instante em que o circuito é energizado até entrar em regime permanente. O objetivo é analisar o comportamento da corrente, que irá variar até se estabilizar, relacionando o seu comportamento com o do indutor e do capacitor presentes no circuito.
Lista de Material e Equipamento: ✓ 1 Protoboard ✓ Fonte de tensão contínua ✓ Multímetros ✓ Resistores 1000Ω ✓ Indutor 32mH ✓ Capacitor ✓ Cabos de conexão ✓ Gerador de sinal ✓ Osciloscópio
Parte prática: Circuito RL série excitado com função degrau unitário.
Aplicando a lei das tensões de Kirchhoff, tem-se:
onde V=u(t), é uma função degrau unitário. A solução da equação anterior é dada por:
onde R/L é a constante de tempo do circuito. 1- Simular um circuito de 1ª ordem RL série, utilizando um resistor de 1000Ω, um indutor de 32mH, o gerador de sinal e o osciloscópio, medindo as formas de onda da tensão da fonte e da corrente. Para simular a função degrau, utilizar uma onda quadrada com frequência adequada. Calcular a constante de tempo, τ, para o circuito proposto. 2- Efetuar as medições do valor máximo da corrente e tempo de duração do transitório. 3- Como a corrente se comporta para t=0 e para t→∞? Traçar e plotar usando o Matlab a curva genérica de i(t) x t.
Circuito RC série excitado com função degrau unitário.
Aplicando a lei das tensões de Kirchhoff, tem-se:
onde V=u(t), é uma função degrau unitário. A solução da equação anterior é dada por:
onde RC é a constante de tempo do circuito, τ. 1- Simular um circuito de 1ª ordem RC série, utilizando um resistor de 1000Ω, um capacitor de 1μF, o gerador de sinal e o osciloscópio, medindo as formas de onda da tensão da fonte e da corrente. Para simular a função degrau utilizar uma onda quadrada. Calcular a constante de tempo τ para o circuito proposto. A frequência da onda quadrada deve ser ajustada de forma que se possa observar o transitório da tela do osciloscópio. Dessa forma, utilizar um valor de frequência tal que o transitório seja superado em cada 1/2 período da onda, ou seja, T=10τ, uma vez que o regime permanente é atingido após 5 constantes de tempo.
