Física III – Prática Vinculada (5910233) 10ª Experiência Circuitos RC O estudo dos circuitos RC é importante não apenas sob o ponto de vista didático, mas também sob o ponto de vista de aplicações. Daremos atenção especial a uma destas aplicações: a utilização desses circuitos como filtros de freqüências (tipo passa-alta e passabaixa). Lista de Materiais: . 1 gerador de funções 1 osciloscópio resistores de 1k e 330 capacitor de 47F, cabos para conexão, placa de montagem (protoboard) Procedimento Experimental: A) Circuito RC: Realize a montagem da figura 1a utilizando um resistor de 1k, e um capacitor de 47F, e uma tensão de entrada senoidal com amplitude máxima VE igual a 20Vpp. Com o auxílio do osciloscópio, meça a tensão de entrada do circuito (VE) e a tensão sobre o capacitor VppC. Repita o procedimento, de acordo com a figura 1b, medindo, agora, a tensão de entrada do circuito (VE) e a tensão sobre o resistor, VppR. Construa uma tabela em função da freqüência da fonte de entrada, , para os seguintes valores: 30 Hz, 100 Hz, 1 kHz, 10 kHz. Faça os gráficos de VR / VE e VC/ VE em função de . Ch1 GND – Ch1 Ch2 GND - Ch2 Física III – Prática Vinculada (5910233) 10ª Experiência Figura 1a. Medida da diferença de fase no capacitor em relação à entrada. Uma observação importante. O GND do canal 2 deve estar junto com o GND do canal 1, conectados ao GND do gerador. Ch2 Ch1 GND - Ch2 GND – Ch1 Figura 1b. Medida da diferença de fase no resistor em relação à entrada. Uma observação importante. O GND do canal 2 deve estar junto com o GND do canal 1, conectados ao GND do gerador. Com base nos gráficos acima, procure entender os conceitos de filtros passa-alta (VSAÍDA = VR) e passa-baixa (VSAÍDA = VC). Procure obter as equações teóricas envolvidas. Faça sua discussão comparando resultados teóricos e experimentais. Circuitos RL Existem elementos passivos dipolares que tem capacidade de armazenar energia, como é o caso de capacitores e indutores, sendo que os primeiros se valem de campos elétricos, enquanto os indutores de campos magnéticos. Os indutores, em sua maioria, são constituídos por bobinas, e recebem esse nome devido ao fenômeno da indutância, que pode de uma maneira simplificada ser entendida como a capacidade de induzir campo elétrico através da variação do campo magnético. Dessa forma, um indutor quando pode gerar corrente elétrica a partir da variação de fluxo magnético no seu interior. Esse fenômeno faz com que o potencial sobre o indutor fique defasado em relação à tensão da fonte, que pode ser representado pela grandeza C, ou diferença de fase. Física III – Prática Vinculada (5910233) 10ª Experiência Figura 1: Dois exemplos de indutores, sendo o da direita, uma conformarão conhecida por toróide, enquanto o da esquerda é um solenóide. Como preparação para o estudo e compreensão desse experimento recomenda-se que o estudante faça uma boa revisão sobre as propriedades específicas de indutores, e conceitos envolvidos em circuitos de correntes alternadas. 1 gerador de funções; Lista de Materiais: Procedimento Experimental: 1 osciloscópio; 1 resistor de 330; 1 indutor de 50mH; cabos para conexão; placa de montagem (protoboard). B) Circuito RL: Realize a montagem da figura 2a utilizando um resistor de 330, e um indutor de 50mH, e uma tensão de entrada senoidal com amplitude máxima VE igual a 20Vpp. Com o auxílio do osciloscópio, meça a tensão de entrada do circuito (VE) e a tensão sobre o indutor VppL. Repita o procedimento, de acordo com a figura 2b, medindo, agora, a tensão de entrada do circuito (VE) e a tensão sobre o resistor, VppR. Construa uma tabela em função da freqüência da fonte de entrada, , para os seguintes valores: 30 Hz, 100 Hz, 1 kHz, 10 kHz. Faça gráficos de VR/VE e VL/VE em função de . Procure obter as equações teóricas envolvidas. Faça sua discussão comparando resultados teóricos e experimentais. Física III – Prática Vinculada (5910233) 10ª Experiência Figura 2a. Medida da diferença de fase no indutor em relação à entrada. Figura 2b. Medida da diferença de fase no resistor em relação à entrada. Bibliografia1 1) A. M. Portis e H.D. Young Berkeley Physics Laboratory Volumes 3 e 6. 2) F. Sears, M.W. Zemanski e H.D. Young Física, LTC Editora SA 3) P. Horowitz e W. Hill. The Art of Electronics, Cambridge University Press 4) J. Brophy Eletrônica Básica, Guanabara Dois.. 1 Roteiro e texto elaborados por docentes e colaboradores do DF-FFCLRP-USP.