Eletricidade Básica

ESCOLA DE ENGENHARIA DE SÃO CARLOS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
SEL 403 – ELETRICIDADE I
Laboratório nº 3
Osciloscópio, valor eficaz, capacitor e indutor
I.
Objetivos
Utilização do osciloscópio para verificação de sinais de tensão e verificação indireta da
corrente. Será analisada a natureza do valor eficaz medido pelo multímetro e a relação
com a forma de onda senoidal. Serão analisados o comportamento de capacitores e
indutores em circuitos RLC com fonte senoidal. Serão testados a influência da inserção
do capacitor na magnitude e defasamento angular da corrente em relação a tensão
elétrica. Também será analisada a influência da variação da frequência sobre tensões e
correntes no circuito RLC.
II.
Material
1 Resistor de 100 Ω
2 Resistores de 1KΩ
1 Capacitor de 𝐶 = 100nF
1 Indutor 𝐿 = 1mH
1 Osciloscópio
1 Gerador de sinais
1 Amperímetro
1 Voltimetro.
III.
Ajuste no gerador de sinais as duas formas de ondas a seguir e observe
no osciloscópio. Reproduza um período do sinal e apresente as escalas.
a. Senóide
Freqüência de 60 Hz
Vpp=10V (valor pico a pico)
b.
Quadrada
Freqüência – 1000 Hz
Vpp = 10 V (valor pico-a-pic
IV. Verificação do valor eficaz. Monte o seguinte circuito.
A
1kΩ
0.25W
Gerador
Senoidal
R
A
Fonte CC
Variável
1kΩ
0.25W
R
CH1
CH2
GND
Com o osciloscópio isolado eletricamente, ajustar a fonte c.c e o gerador senoidal (60 Hz) para
se ter a mesma leitura nos amperímetros de 6mA. Nesta condição os dois circuitos estão
dissipando a mesma potência.
IV a.
Desenhe as formas de onda da tensões das duas montagens simultaneamente (Canais 1 e
2). Indentifique cada uma.
IV.b
Com base no gráfico anterior, o que se pode concluir com relação aos valores indicados
no amperímetro? Qual a relação entre o valor de pico Vp e Vcc ?
V.
Verificação do comportamento de indutores e capacitores no circuito
com corrente alternada senoidal.
a) Conecte em série um resistor e o indutor e verifique a forma de onda da corrente e
da tensão da fonte. Ajuste o gerador de sinais para forma de onda senoidal, 5V picoa-pico. Varie a frequência da forma da onda.
Responda: o que acontece com a forma de onda da corrente em relação a tensão ?
b) Ajuste a frequência em 25,75 kHz, desenhe a forma de onda de tensão no circuito e a
corrente. Qual é o ângulo de defasagem da corrente em relação a tensão? Ela está atrasada ou
adiantada ?
c) Adicione o capacitor de 100nF em série com o indutor, conforme a figura. O que
acontece com a corrente? Desenhe e explique se há defasagem entre tensão e corrente.
d) Há uma frequência onde a corrente assume o valor máximo? Se sim, para qual
frequência e por que ?
𝑅 = 100Ω
𝐿 = 1𝑚 H
A
Gerador
𝐶 = 100nF
Senoidal
CH1
CH2
GND
VI.
Bibliografia:
a. Castro Junior, C. A., Tanaka, M. R. Circuitos de Corrente Alternada: Um curso
introdutório, 2.a rev. , Editora da Unicamp. 1995
b. Barreto, G., Castro Junior, C. A de., Murari, C. A. F., Sato, F. Circuitos de Corrente
Alternada: Fundamentose Prática. 1.a ed, São Paulo: Oficina de Textos, 2012. 262
páginas. ISBN 978-85-7975-044-1.
Utilize as imagens a seguir para representar as formas de onda.
III.A Senóide
Freqüência de 60 Hz
Vpp=10V (valor pico a pico)
ESCALAS:
V ___________V/cm
______________s/cm
III.b Quadrada
Freqüência – 1000 Hz
Vpp = 10 V (valor pico-a-pico)
ESCALAS:
V ___________V/cm
______________s/cm
IV. a
ESCALAS:
V ___________V/cm
______________s/cm
MEDIR: Vp
(V)
Vcc =
(V)