Medidas de Tensão e Corrente em um Circuito RL

MI
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ
SETOR DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
TE215 - Laboratório de Eletrônica I
Prof. Alessandro L. Koerich
Experimento 8 – Circuitos RL
Medidas de Tensão e Corrente em um Circuito RL
Objetivo
Compreender as curvas de corrente e de tensão de um circuito associando indutor e resistor.
Componentes e Instrumentação




(1) unidade dos seguintes resistores: 10.
(1) unidade dos seguintes indutores: 1uH, 1mH.
Osciloscópio Digital de Dois Canais e Ponteiras 10x
Gerador de Funções
Leitura
Este experimento está diretamente relacionado com a disciplina Análise de Circuitos.
Parte A – Medida de Tensão e Corrente no Indutor
O indutor é um elemento de circuito que armazena energia sob a forma de campo magnético. É construído
normalmente sob a forma de bobinas, com núcleo de ar ou material magnético. A relação entre tensão e corrente
no indutor em função do tempo é dada por:
v L (t )  L
di
dt
Em circuitos elétricos, o indutor é o elemento “dual” do capacitor. O indutor se opõe às variações bruscas de
corrente, podendo ser considerado como uma fonte de corrente para tempos relativamente curtos. Na prática, é
muito comum a associação de resistores em série ou paralelo com os indutores. A própria resistência do fio da
bobina que compõe um indutor forma um resistor em série com o mesmo.
Dado um circuito RL como mostrado na figura ao lado, com a chave
aberta, (t < 0), temos que tanto a corrente como a tensão no indutor
valem zero.
Ao fechar-se a chave no instante t = 0, surgirá imediatamente uma
tensão no indutor, mas sua corrente continuará sendo zero.
Um certo tempo depois (t > 0), haverá uma corrente circulando pelo
circuito à medida que a tensão no indutor tende a zero.
O circuito RL possui um comportamento exponencial dado por:
t
 
V

I (t )  1  e 
R

A constante de tempo do circuito RL que aparece na exponencial é também conhecida como  e é dada por:

 é dado em segundos.
L
R
MI
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ
SETOR DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
Montagem:
 Monte o circuito de acordo com a figura a seguir usando o gerador de função ajustado para fornecer uma
onda quadrada simétrica de freqüência 10kHz e amplitude 10Vpp. O resistor R1 é a própria resistência
interna do gerador de funções e vale 50Ω. O resistor R2 é usado apenas para possibilitar a medição da
corrente I no circuito usando o osciloscópio e deve ser escolhido de modo a introduzir um erro desprezível,
ou seja, R2 << R1.
Medidas usando o Osciloscópio Digital:
1. Os canais 1 e 2 do osciloscópio digital devem ser ligados nos pontos indicados CH1 e CH2
respectivamente e no “terra” (garra jacaré). O canal 1 fornecerá a leitura da tensão no indutor e o canal 2 a
leitura da corrente.
2. Ajuste as escalas de tempo e amplitude do osciloscópio de modo a obter uma maior precisão nas medidas
3. Meça a tensão VL e a corrente I no indutor em função do tempo, preenchendo a tabela abaixo de acordo
com os tempos t fornecidos.
t =0s
t =10s
t =20s
VL(t)
I(t)
Questões:
1. Qual a resistência “intrínseca” do indutor?
2. Esta resistência influencia de que maneira?
t =30s
t =40s
t =50s
t =60s