estudo do capacitor
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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DO PARANÁ DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROTÉCNICA DISCIPLINA DE ANÁLISE DE CIRCUITOS ELÉTRICOS – ET52A PROF. ALEXANDRE FERREIRA LOBO EXPERIÊNCIA 1 – R1 - ESTUDO DA REATÂNCIA INDUTIVA - ESTUDO DA REATÂNCIA CAPACITIVA EQUIPE: aluno1(nome completo) Cód. No. XXXX................................ Aluno2 Cód. ............................................................................. Aluno3 Cód............................................................................... Aluno4 Cód.............................................................................. CURITIBA/PR 26/09/2005 1) ESTUDO DA REATÂNCIA INDUTIVA: 1.1) OBJETIVO: Obter a reatância INDUTIVA medida ( X L(MED) ) através das medições a serem efetuadas no circuito puro da reatância indutiva e comparar com o valor teórico ou nominal da reatância indutiva teórica ( X L(TEO) ). 1.2) RELAÇÃO DE MATERIAIS: 1 voltímetro; 1 amperímetro; 1 indutor de valores nominais: L TEO 500mH e U MAX 240V ; 1 fonte de tensão AC; 1 ponte RLC digital; 1.3) DESENVOLVIMENTO: Através dos valores nominais/teóricos do indutor, proceder cálculo da reatância indutiva teórica ( X L(TEO) ) utilizando a expressão de recorrência X L(TEO) 2fL TEO vista em nossa aula teórica. Substituir os valores: f 60Hz e L TEO 500mH na equação abaixo e obter X L(TEO) : X L ( TEO) _________. Todo Indutor possui sua resistência interna ( R i ) determinada pelo comprimento, área da seção transversal e resistividade da fiação do enrolamento do indutor. Proceder medição de sua resistência interna ( R i(MED) ): R i(MED) __________ Figura 1: Modelo Matemático do Indutor. A Tensão medida ( U L(MED) ) nos terminais do indutor está incluído a queda de tensão em sua resistência interna ( U Ri(MED) ). Para obter a tensão no indutor, ( U XL(MED) ) deve-se aplicar a equação: U XL U 2L U 2Ri Utiliza-se a equação acima devido a resistência interna do indutor ( R i ) ser de valor muito significativo com relação a reatância indutiva ( X L ). Esta equação, estudaremos com mais detalhes na seqüência de nosso estudo. A tensão na resistência interna do indutor ( U Ri(MED) ) deve ser calculada aplicando a equação: U Ri R i I (MED) Montar o circuito abaixo com a tensão aplicada no circuito ( EMED ) variando conforme os intervalos de tensão indicados na Tabela 1. Figura 2: Circuito Indutivo Puro. - Variar a tensão aplicada na fonte ( EMED ) conforme a coluna da tensão teórica aplicada ( E TEO ); - Anotar a medição da corrente que passa pelo indutor ( I L(MED) ) e a tensão nos terminais do indutor ( U L(MED) ); - Calcular analiticamente U Ri(MED) ; - Obter analiticamente U XL(MED) ; - Com esses valores, calcular a reatância indutiva medida ( X L ( MED) ) pela expressão X L ( MED) U L ( MED) I L ( MED) ; - Transferir esses valores para a Tabela 1; - Após realizada as medições propostas, obter a média das reatâncias indutivas medidas ( X L ( MED) ); - Comparar esse valor com X L(TEO) e obter o valor numérico do desvio percentual ou erro relativo ( ΔXL % ) entre essas duas grandezas. E TEO 25V 50V 75V 100V 125V 150V EMED I L(MED) ESTUDO DO INDUTOR U L(MED) U Ri(MED) U XL(MED) X L ( MED) X L(MED) () X L ( MED) U XL ( MED) I L ( MED) ΔX L % Tabela 1: Medições da Reatância Indutiva. 1.5) Medição da Indutância com a Ponte LCR: L MED ___________ mH X L ( MED) __________ 1.6) Conclusões e Comentários: .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. 2) ESTUDO DA REATÂNCIA CAPACITIVA: 2.1) OBJETIVO: Obter a reatância CAPACITIVA medida ( X C(MED) ) através das medições a serem efetuadas no circuito puro da reatância indutiva e comparar com o valor teórico ou nominal da reatância indutiva teórica ( X C(TEO) ). 2.2) RELAÇÃO DE MATERIAIS: 1 voltímetro; 1 amperímetro; 1 capacitor de valores nominais: CTEO = 100F e UMAX = 250 V; 1 fonte de tensão AC; 1 ponte digital RLC; 2.3) DESENVOLVIMENTO: Através dos valores nominais/teóricos do capacitor, proceder cálculo da reatância capacitiva teórica ( X C(TEO) ) utilizando a expressão de recorrência X C ( TEO) 1 . 2fC TEO Substituir os valores: f 60Hz e CTEO = 100F na equação abaixo e obter X C(TEO) : X C ( TEO) _________. Montar o circuito abaixo com a tensão aplicada no circuito ( EMED ) variando conforme intervalos de tensão indicados na Tabela 2. Figura 3: Circuito Capacitivo Puro. - Variar a tensão aplicada na fonte ( EMED ) conforme a coluna da tensão teórica aplicada ( E TEO ); - A notar a medição da corrente que passa pelo capacitor ( I C(MED) ) e a tensão nos terminais do capacitor ( U C(MED) ); - Transferir esses valores para a Tabela 2; - Com esses valores, calcular a reatância capacitiva medida ( X C( MED) ) pela expressão X C( MED) U C ( MED) I C ( MED) ; - Após realizada as medições propostas, obter a média das reatâncias capacitivas medidas ( X C( MED) ); - Comparar esse valor com X C(TEO) e obter o valor numérico do desvio percentual (erro relativo) ( ΔX C % ) entre essas duas grandezas. ESTUDO DO CAPACITOR E TEO EMED U C(MED) I C(MED) X C ( MED) U C ( MED) I C ( MED) 25V 50V 75V 100V 125V 150V X C(TEO) ( ) X C ( MED) ( ) ΔX C % Tabela 2: Medições da Reatância Capacitiva. 2.4) Medição da Capacitância com a Ponte LCR: CMED ___________ mH X C ( MED) __________ 2.5) Conclusões e Comentários: .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. Arquivo: C:\ALEXANDRE\CEFET\CE_EXPER_1.DOC Elaboração: 26/09/2005 – versão (V1)
