Física III – Prática Vinculada (5910233) 11ª Experiência Circuito RLC Objetivos: Estudar o circuito RLC série e observar a filtragem do sinal feita por este circuito. Introdução: Na atividade anterior, estudamos os circuitos RC e RL separadamente de modo a compreender as relações existentes entre os variados componentes e a tensão de entrada. Pudemos estudar filtros passa-baixas e passa-altas. Na atividade presente daremos continuidade a esse estudo realizando, desta vez, experiências utilizando os três tipos de elementos em um mesmo circuito. Estudaremos novos tipos de filtros baseados no fenômeno da ressonância. Ch2 Ch1 VCL GND – Ch1 Ch2 GND - Ch2 GND - Ch2 GND – Ch1 Figura 1. Montagem esquemática do circuito: a) RLC série e b) RLC paralelo. A figura 1(a) ilustra a montagem esquemática do circuito RLC em série. A variante desse circuito, que denominaremos RLC em paralelo, consiste em ter um capacitor em paralelo com um indutor, e este conjunto em série com um resistor (Fig. 1b). Na figura 1(a) VCL será a tensão sobre o conjunto capacitor+indutor em série, enquanto que na figura 1(b) VCL será a tensão sobre o sistema capacitor+indutor em paralelo. Note ainda que o indutor possui uma resistência interna RL, que afetará os seus cálculos e resultados. Nesta prática não estudaremos os circuitos RLC paralelo. Lista de Materiais: 1 gerador de funções, um osciloscópio resistores de 2,2 1 capacitor de 1F, indutores de 50mH, com resistências internas aproximadas de 60 cabos para conexão Física III – Prática Vinculada (5910233) 11ª Experiência placa de montagem. Procedimento Experimental: A) Circuito RLC série: Realize a montagem da figura 1a utilizando um resistor de 2.2, um capacitor de 1F, e um indutor de 50mH (Os valores de indutância variam um pouco, dependendo do kit. Anote o seu). Prestar atenção no local onde as pontas estão colocadas. Colocar a fonte em Vpp = 10V. Meça as amplitudes, pico a pico, da tensão no resistor (VR) e da tensão de entrada (VE) em função da freqüência. Fazer medidas nas seguintes freqüências: 100 Hz, 500 Hz, 800 Hz, 1 KHz, 5 KHz, 10 KHz. Faça um gráfico de VR/VE em função da freqüência. Faça medidas mais finas, somente das amplitudes de VR, (15 pontos), para a faixa de freqüência em torno de 500 Hz a 1 kHz. Discuta seus resultados e o fenômeno de ressonância. Explique como esse fenômeno se relaciona com o funcionamento de um filtro de sintonia e de rejeição de faixa de freqüência na configuração RLC em série. Observações importantes: (a) Sempre monte seu circuito e faça alterações no mesmo com a fonte desligada, ou na regulagem de mínima tensão. (b) Sempre confira totalmente seu circuito antes de realizar a coleta de dados. (c) não ultrapasse os limites de tensão e corrente para não danificar os elementos e equipamentos. 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.