ATIVIDADE 1) Observação e análise das curvas associadas à

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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?
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