LABORATÓRIO DE CIRCUITOS ELÉTRICOS I EXPERIÊNCIA 9 – RELAÇÃO TENSÃO E CORRENTE EM CAPACITORES E INDUTORES 1. Objetivos a)Familiarização, leitura e construção de indutores de uma camada núcleo de ar b) Familiarização e leitura e construção de capacitores comerciais c)Utilização de equipamentos de laboratório e simuladores de circuitos elétricos 2. Material Necessário 1m fio 18AWG, capacitores, multímetro com medição de capacitância, ponte RLC, 3 capacitores eletrolíticos e 2 cerâmicos I. CAPACITORES O Capacitor é um componente projetado para armazenar energia em seu campo elétrico. A principal propriedade de um capacitor é denominada capacitância, sendo medida em Farad (F). A capacitância pode ser definida como a dificuldade que o componente impõe à variação da tensão sobre o mesmo. A relação entre tensão e corrente em um capacitor é dada por: i (t ) C dv (t ) dt 1.1. TIPOS DE CAPACITORES 1.2. REPRESENTAÇÃO DE CAPACITORES 1.3. LEITURA DA CAPACITÂNCIA TOLERÃNCIA 10pF ou menor acima de 10pF 0,1pF 0,25pF 0,5pF 1,0pF 1% 2,0pF 2% 3% 5% 10% 20% +100%/-0% +50% /-20% +80%/-20% TEMPERATURA DE OPERAÇÃO o o X5F -55 C a +85 C o o Y5P -30 C a +85 C LETRA COEF. TEMP. A NPO B N075 C N150 D N220 E N330 F N470 G N750 B C D F G H J K M P S Z Tarefa 1 Cite alguns tipos de capacitor Um capacitor pode ser utilizado sob tensão acima da nominal? Um capacitor pode ser utilizado sob tensão abaixo da nominal? Tarefa 2 Comente acerca dos limites de tensão, coeficiente de temperatura, tolerância, temperatura de operação Tarefa 3 Qual a principal característica da maioria dos capacitores eletrolíticos polarizados? Como os capacitores eletrolíticos são classificados quanto à posição de seus terminais? Cite duas formas utilizadas para identificar o terminal negativo de um capacitor eletrolítico: O que acontece se invertermos um capacitor eletrolítico polarizado? Tarefa 4 Explique como se lê e meça os seguintes capacitores IDENTIFICAÇÃO m Capacitância [F] n p Tolerância [%] cód. valor 0.68 F 10% 250V 1.0 F 10% 250V 2A103K 2A123K 2A334J 2A274K 1KJ50 223K 100V 333J100V 2700K 400V 1nK400 3n363 5n6K63 6n8K500 47nK250 56nM63 330n 250 12J63 22K63 56250 .001K 50V .39J 250V 0.033M 250V 0.056 F/K 250V 0.18K 250V lar/bco/ama/bco/ama II. INDUTORES Indutor é um componente projetado para armazenar energia em seu campo magnético. A principal propriedade de um indutor é denominada indutância, medida em Henrys (H), que pode ser definida como a dificuldade que o componente impõe à variação da corrente elétrica que circula pelo mesmo. A relação entre tensão e corrente em um indutor é dada por: v(t ) L di (t ) dt Tensão [V] cód. valor MEDIDA 2.1. REPRESENTAÇÃO DOS NDUTORES 2.2. CÁLCULO E CONSTRUÇÃO DE INDUTOR COM NÚCLEO DE AR Tarefa 5 Analise a tabela de fios esmaltados : a) Qual o fio mais fino, o 30 AWG ou o 20 AWG ? b) Qual dos fios acima suporta maior corrente ? Tarefa 6 Construa um indutor de uma camada e núcleo de ar, enrolando 30 voltas fio esmaltado 18 AWG sobre uma caneta esferográfica. Tarefa 7 Analisando a tabela AWG qual a corrente máxima que pode circular no indutor construído? Tarefa 8 Calcule o comprimento e a indutância L do indutor, utilizando as seguintes expressões N – número de voltas ou espiras – comprimento do indutor em cm 2 2 0,394 R N N d d – diâmetro do fio em cm L 9 R 10 L – indutância em H R – raio da espira em cm Tarefa 9 Meça o valor da indutância construída, utilizando uma ponte para medir indutores.