Circuitos eletricos II - circuito RLC serie e ressonancia PDF

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Relatório de circuitos elétricos ...

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA CAMPUS UFV – FLORESTAL CURSO TÉCNICO EM ELETRONICA

Circuitos Elétricos II – CFE 135

Aula Prática VII Circuito RLC série e Ressonância

1. Objetivos

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Verificar o comportamento das tensões e corrente em um circuito RLC série em (c.a). Determinar a frequência de ressonância e o comportamento de um circuito RLC serie nessa condição.

2. Introdução Teórica A corrente em um circuito contendo resistência, reatância indutiva e reatância capacitiva, conforme o da figura abaixo, é determinada pela impedância total da associação. A corrente I e a mesma em R, XL e XC. A queda de tensão através de cada elemento e determinada pela lei de Ohm; VR= IR VL= IXL VC= IXC

A queda de tensão na resistência está em fase com a corrente que passa pela resistência. A tensão na indutância está adiantada da corrente em 90º.A tensão no capacitor está atrasada da corrente em 90º. Essas situações podem ser mostradas no diagrama fasorial;

Diante disso, iremos ter duas situações:

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Quando XL for maior que XC, o circuito e indutivo, VL é maior do que VC, e VL e I estão atrasados em relação à tensão da fonte. Quando XC for maior do que XL, o circuito é capacitivo, VC é maior que VL, e VL e I estão adiantados em relação à tensão da fonte. Utilizamos também o conceito de ressonância, que pode ser definido a partir de que uma reatância indutiva (XL) pode possuir o mesmo valor da reatância capacitiva (XC) em um circuito RLC serie, assim temos a condição chamada ressonância série. Como sabemos, as reatâncias de um circuito variam com a frequência. Assim, podemos variar a frequência do circuito a fim de chegarmos a uma situação de ressonância. Essa frequência pode ser definida por: F=

¿ 1 √ LC

3. Materiais e equipamentos utilizados - Indutor - Osciloscópio - Multímetro Digital - Protoboard - Resistor - Capacitor de poliéster - Gerador de sinais

4. Procedimentos e resultados: Parte teórica Inicialmente, para o circuito I a seguir, calculamos os valores da reatância indutiva, reatância capacitiva, impedância total, a corrente total e as quedas de tensão em cada um dos componentes do circuito, obtendo os resultados descritos na tabela I. Circuito I

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Em sequência, desenhamos o diagrama fasorial da corrente e das tensões em cada um dos elementos e logo após determinamos a frequência de ressonância do circuito, com seu valor relatado na tabela I. Observamos que nesta condição o circuito tem características de um circuito puramente resistivo, com tensão e corrente em fase.

Diagrama fasorial

Após, elaboramos o diagrama de montagem do circuito, com o objetivo de medir I, � � , �� e �� , obtendo o diagrama a seguir.

Diagrama de Montagem

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Parte Prática Nesta parte, medimos a resistência interna da bobina, a capacitância do capacitor e sequencialmente montamos o diagrama da parte anterior e medimos a resistência total. Após, medimos os valores de tensão e corrente, obtendo os valores listados na tabela I. Tabela I – Valores obtidos Valores

������(Ω)

�(��)

Calculados

1823,2

2,2

Medidos Fundo de escala

1803 2000

2,26 20

�(��) 2,67...