PRÉ-RELATÓRIO 7 Nome: turma:

PRÉ-RELATÓRIO 7
Nome:
turma:
Leia atentamente o texto da Aula 7, PARTE A – Circuitos RC em corrente alternada, e responda às
questões que seguem.
1 – Qual é o significado de reatância capacitiva XC? Como ela varia com a freqüência?
2 – Qual é valor da reatância capacitiva para um sinal de freqüência f = 5kHz em um capacitor de
capacitância C=2,2µF?
3 – O que é a impedância Z de um circuito RC? Considere um circuito formado por um resistor
R = 1kΩ e um capacitor C = 100nF, associados em série. Qual é a impedância desse circuito para
um sinal de freqüência f = 5kHz ?
4 – Seja um circuito composto por um resistor R e um capacitor C, associados em série, alimentado
por um gerador cuja voltagem gerada é dada por Vg (t) = V0 sin(ωt ) . Quais são, para esse circuito, as
amplitudes de corrente i0 e a diferença de fase entre a corrente e a voltagem, tomando a voltagem
como referência?
5 – Mostre de onde veio a Equação 28,
(V0R ) 2
(V0C ) 2
V02 .
1
6 – Faça um esboço do gráfico esperado para a corrente i(t) num circuito RC e para a voltagem
aplicada ao circuito Vg(t), em função do tempo. Coloque as duas funções no mesmo gráfico.
7 – Faça um esboço do gráfico da variação da fase φ entre a corrente e a voltagem num circuito RC,
em função da freqüência do sinal senoidal aplicado ao circuito.
8 – Faça um esboço do gráfico da variação da amplitude de corrente i0 num circuito RC, em função
da freqüência do sinal senoidal aplicado ao circuito.
9 – Faça um desenho do circuito utilizado nas medidas do Procedimento I. Qual é o objetivo
principal desse procedimento experimental?
10 – Qual é a finalidade do resistor nos experimentos do Procedimento I?
1
Leia atentamente o texto da Aula 7, – PARTE B Circuitos RL em corrente alternada, e responda às
questões que seguem.
1 – Qual é o significado de reatância indutiva XL? Como ela varia com a freqüência?
2 – Qual é valor da reatância indutiva para um sinal de freqüência f = 5kHz em um indutor de
indutância L = 10mH?
3 – O que é a impedância Z de um circuito RL? Considere um circuito formado por um resistor
R = 1kΩ e um indutor L = 10mH, associados em série. Qual é a impedância desse circuito para um
sinal de freqüência f = 5kHz ?
4 – Seja um circuito composto por um resistor R e um indutor L, associados em série, alimentado
por um gerador cuja voltagem gerada é dada por Vg (t) = V0 sin(ωt ) . Quais são, para esse circuito, as
amplitudes de corrente i0 e a diferença de fase entre a corrente e a voltagem, tomando a voltagem
como referência?
5 – Mostre de onde veio a Equação 27,
(V0R ) 2
(V0L ) 2
V02 .
2
6 – Faça um esboço do gráfico esperado para a corrente i(t) e para a voltagem aplicada ao circuito
Vg(t), em função do tempo. Coloque as duas funções no mesmo gráfico.
7 – Faça um esboço do gráfico da variação da fase φ entre a corrente e a voltagem num circuito RL,
em função da freqüência do sinal senoidal aplicado ao circuito.
8 – Faça um esboço do gráfico da variação da amplitude de corrente i0 num circuito RL, em função
da freqüência do sinal senoidal aplicado ao circuito.
9 – Faça um desenho do circuito utilizado nas medidas do Procedimento I. Qual é o objetivo
principal desse procedimento experimental?
10 – Qual é a finalidade do resistor nos experimentos do Procedimento I?
3
RELATÓRIO 7 (10 pontos)
Nome1:______________________Assinatura1:___________________________
Nome2:______________________Assinatura2:___________________________
Nome3:______________________Assinatura3:___________________________
Nome4:______________________Assinatura4:___________________________
Turma:
Parte a: CIRCUITO RC
Procedimento I
Q1 (1 ponto) – Qual foi o valor encontrado para o período T1 e para t1 e suas respectivas incertezas.
A partir desses valores determine a freqüência f1 e a diferença de fase 1 com suas respectivas
incertezas.
T1 (
)
t1 (
)
f1 (
)
(
)
1
Q2 (0.5 pontos) Determine o valor da reatância capacitiva XC com sua respectiva incerteza, a partir da
diferença de fase. Utilize a equação 14. Apresente também o valor de R medido com o multímetro
com as suas respectivas incertezas.
R (
XC
(
)
)
Q3 (1 ponto) – Apresente os resultados que você obteve na Tabela 1 para as medidas feitas com a
freqüência de 1kHz. Apresente também o valor de R medido com o multímetro e os cálculos das
propagações de incerteza realizadas.
4
V0B
V0B
(V)
i0
i0
(A)
V0A
V0A
(V)
V0C (V)
V0C
(V)
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
Tabela 1
Q4 (1 ponto) – Faça um gráfico de V0C i0 , para a freqüência f1=1kHz.
5
Q5 (1. ponto) – Utilizando o método dos mínimos quadrados, faça um ajuste linear da reta descrita no
gráfico da Q3 determine os coeficientes linear e angular da reta com suas respectivas incertezas. A
partir desses resultados determine o valor da reatância capacitiva XC com sua respectiva incerteza,
para a freqüência f1=1kHz.
a (
)
XC
(
b (
)
)
Compare o valor XC do item 2 e 5 com o valor nominal. Qual a medida mais precisa? Justifique!
X Lno minal
(
)
Q6 (0.5 pontos) –Como se comporta a reatância capacitiva XC com o aumento da freqüência.
6
Parte b: CIRCUITO RL
Procedimento I
Q7 (1 ponto) – Qual foi o valor encontrado para o período T1 e para t1 e suas respectivas incertezas.
A partir desses valores determine a freqüência f1 e a diferença de fase 1 com suas respectivas
incertezas.
T1 (
)
t1 (
)
f1 (
)
(
)
1
Q8 (0.5 pontos) Determine o valor da reatância indutiva XL com sua respectiva incerteza, para a
freqüência f2=1kHz, a partir da diferença de fase. Utilize a equação 23. Apresente também o valor de
R medido com o multímetro com as suas respcetivas incertezas.
R (
XL
)
(
)
Q9 (1 ponto) – Apresente os resultados que você obteve na Tabela 1 para as medidas feitas com a
freqüência de 1kHz. Apresente também o valor de R medido com o multímetro e os cálculos das
propagações de incerteza realizadas.
V0B
V0B
(V)
i0
i0
(A)
V0A
V0A
(V)
V0L (V)
V0L
(V)
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
Tabela 1
7
Q10 (1 ponto) – Faça um gráfico de V0L i0 , para a freqüência f1=1kHz.
Q11 (1.0 pontos) – Utilizando o método dos mínimos quadrados, faça um ajuste linear da reta descrita
no gráfico da Q3 determine os coeficientes linear e angular da reta com suas respectivas incertezas. A
partir desses resultados determine o valor da reatância indutiva XL com sua respectiva incerteza, para a
freqüência f1=1kHz.
a (
)
XL
(
b (
)
)
Compare o valor de XL do item 8 e 11 com o valor nominal. Qual a medida masi precisa? Justifique
X Lno minal
(
)
Q12 (0.5 pontos) –Como se comporta a reatância indutiva XL com o aumento da freqüência?
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