ATIVIDADE 1) Observação e análise das curvas associadas à tensão elétrica em regiões específicas do circuito por meio de um osciloscópio. Na seção dedicada aos experimentos intitulada “Guias de experimentos” foi dada a você a oportunidade de montar e analisar teoricamente os circuitos juntamente com seus colegas. Como o próprio nome indica, a cerca elétrica didática foi elaborada e construída com propósitos didáticos. Entretanto, em virtude dela trabalhar com alta tensão, por motivos de segurança, ela será utilizada em sala de aula de forma demonstrativa. As observações somente serão possíveis com a utilização de um osciloscópio adequado. A placa da cerca elétrica didática foi planejada com o objetivo de que pudéssemos visualizar a forma de onda associada à tensão elétrica em algumas regiões do circuito. Dessa forma foram instalados pinos em alguns pontos estratégicos da placa com o objetivo de facilitar o desenvolvimento da atividade. A Figura 1 mostra uma vista de topo da placa, mostrando a região do circuito explorada em cada observação. 2ª OBSERVAÇÃO 3ª OBSERVAÇÃO 1ª OBSERVAÇÃO FIGURA 1 PRIMEIRA OBSERVAÇÃO Objetivo: Visualizar a forma de onda associada ao sinal de saída da etapa denominada gerador de pulsos. OSCILOSCÓPIO COM PONTEIRA EM ESCALA X1 PONTEIRA PLUGUE FIGURA 2 1) Escreva com suas palavras qual é a função desta etapa para o circuito da cerca elétrica didática. Que características da corrente elétrica buscamos com a elaboração desta etapa? 2) Posicionaremos a escala da ponteira do osciloscópio em x 1 e firmaremos contato dela com o fio de cor vermelha. Conectaremos o plugue do osciloscópio com o fio de cor verde. Observe que a ponteira é conectada a um ponto do circuito de potencial positivo. 3) Os fios de cor vermelha e verde correspondem à saída do circuito gerador de pulsos, assim sendo ao conectar o osciloscópio desta forma no circuito, podemos visualizar a forma de onda do sinal de saída que vai para o SCR. 4) Desenhe abaixo a forma de onda que você espera visualizar no osciloscópio. 5) A forma de onda visualizada é parecida com a que você desenhou. Faça um esboço da forma de onda observada na tela do equipamento. 6) Na saída desta etapa há um LED que acende e apaga durante o funcionamento da cerca elétrica didática. O acendimento do LED significa que o pulso foi emitido provocando a descarga do capacitor (presente na etapa de disparo) no primário do transformador. O que deve ser levado em consideração ao inserirmos este componente em algum setor de qualquer circuito? SEGUNDA OBSERVAÇÃO Objetivo: Visualizar a forma de onda da tensão sobre o capacitor (presente na etapa de disparo da cerca elétrica didática), em seu processo de carga e descarga no funcionamento da cerca elétrica. OSCILOSCÓPIO COM PONTEIRA EM ESCALA X 10 PONTEIRA PLUGUE FIGURA 3 1) O que são capacitores? Que tipo de capacitor é este? Ele pode ser inserido de qualquer maneira no circuito? Por quê? 2) Por que esta etapa do circuito em que o capacitor se encontra é chamada de circuito de disparo? 3) O valor da tensão elétrica (proveniente da fonte de alimentação) a que o capacitor fica submetido tem alguma influência na energia associada à cada pulso aplicado no primário do transformador? De que forma? 4)Posiciona-se primeiramente a ponteira do osciloscópio na escala X 10. Cuidaremos para que o plugue do osciloscópio fique conectado ao terminal de potencial negativo e a ponteira ao terminal de potencial positivo. 5) Ao conectarmos as ponteiras do osciloscópio nos pinos mostrados na Figura 3, estamos conectando estas ponteiras em paralelo com o capacitor a fim de analisar as curvas associadas à tensão sobre ele em seu processo de carga e descarga. 6) Faça um desenho das curvas que você espera visualizar no visor do osciloscópio quando conectamos a ponteira e o plugue nos pinos. 7) A forma de onda visualizada é parecida com a que você desenhou? Faça um esboço da forma de onda visualizada na tela do equipamento TERCEIRA OBSERVAÇÃO Objetivo: Visualizar a forma de onda associada ao pulso obtido pela carga (etapa que simula a fiação de uma cerca elétrica convencional). Atente para o fato de que a escala da ponteira do osciloscópio é posicionada em X1 na primeira observação e em X 10 na segunda observação. A escala que selecionamos depende da amplitude da tensão a ser medida. No primeiro caso como a amplitude é pequena deixamos a escala em X 1. No segundo caso, como a tensão oscilava e ia num máximo até um valor entre 300 e 400 V, a posicionamos em X 10, a fim de que a ponteira pudesse dividir a amplitude deste pulso por 10 para termos facilidade em visualizarmos a forma de onda no visor do equipamento. Na saída do transformador de alta tensão temos um pulso de aproximadamente 8000 V. Em qual escala você colocaria a ponteira do osciloscópio? Acontece que logo depois da saída do transformador de alta tensão o pulso encontra um divisor resistivo que já possui a função de dividir a amplitude do pulso por 10000 V. Isto significa que um pulso de alta tensão de 10000 V será medida como 1 V. Como o pulso na saída do transformador de alta tensão é de cerca de 8000 V, ao passar pelo divisor resistivo, este pulso passa a ser lido no instrumento como 0,8 V. Assim posicionaremos neste caso a ponteira do osciloscópio em uma escala X 1 em virtude da baixa amplitude do sinal a ser estudado. OSCILOSCÓPIO COM PONTEIRA EM ESCALA X1 FIGURA 4 1) Faça um desenho das curvas que você espera visualizar no visor do osciloscópio quando conectamos a ponteira e o plugue nos pinos. 2) Compare a forma de onda observada com a de uma cerca elétrica fabricada com fins comerciais. Elas são parecidas?