Experimento 2 – Análise de circuitos CADaniel Pereira de Souza – 12/0009722

Cesar Antonio Marques Júnior – 12/0113830

Fernanda Viana Ribeiro – 14/0020101

I. INTRODUÇÃO

De uma forma geral, a indústria de

geração e distribuição de energia elétrica

usa, predominantemente, geradores

senoidais. A senóide também pode ser

representada pela função cosseno, já que

esta difere do seno apenas pelo ângulo de

fase de (MARTINS, RODRIGO DA SILVA. 2012).

Para a análise de circuitos

excitados por fontes senoidais deve-se

conhecer o conceito de fasor, o qual é

representado por um vetor bidimensional

com coordenadas reais e imaginárias,

também é possivel representá-lo na forma

polar, com um módulo e um ângulo. A

aplicação de fasores nesse tipo de

circuitos é importante pois, quando em sua

forma polar, o ângulo do fasor mostra a

desafasagem da onda, outra vantagem é

que trabalhando em regime permanete os

cálculos se resumem a operações

vetoriais.

Nos circuitos CA os elementos

passam a ser representados por uma

impedância, a qual é dada por :

Onde R é a resistência em Ohms

e X é a reatância, que é representada de

forma diferante para capacitores e

indutores.

Da seguinte forma :

Capacitor :

Indutor :

II. OBJETIVOS

Utilização do osciloscópio para

análise do circuito elétrico;

Análise da defasagem entre

tensões.

O experimento tem como objetivo,

familiarizar os discentes com o uso do

osciloscópio, além de verificar as

diferentes formas de ondas, análise da

defasagem entre os sinais e

desenvolvimento de uma estratégia para

isso e também montar os circuitos

propostos na bancada WEG e comparar

os resultados obtidos com os analíticos.

III. MATERIAIS

Placa P040 – 3 resistores de 50Ω;

Placa P042 – 1 Indutor de 300mH;

Placa P044 – 3 Capacitores de

10uF;

Placa P049 Transformador

220/10V

Osciloscópio BK Precision

IV. MÉTODOS E PROCEDIMENTOS

Primeiramente, fez-se ligação

fase-fase no transformador para 9V (em

valor eficaz). O primeiro circuito proposto

foi o circuito resistivo, onde ambas as

cargas possuem 50Ω. Além disso, fez-se a

ligação em paralelo com o osciloscópio

tanto com a fonte quanto com a carga de

saída.

Logo a seguir, a mesma tensão foi

ligada em uma carga capacitiva, onde a

capacitância possuia o valor de 30uF, e a

mesma ligação foi feita com o

osciloscópio. Finalmente, fez-se a ligação

com o indutor.

V. RESULTADOS E DISCUSSÃO

A) RESULTADOS ESPERADOS

I) CARGA RESISTIVA

Nesse ponto, consideramos que é

uma resistência de valor 50 , que D2 é

igual å resistência fixa. De acordo com a

literatura, que pressupõe que a resistência

não altera a fase da entrada, deve-se

esperar que, a tensão nos terminais da

resistência deve estar em fase com a

tensão da fonte de alimentação. De fato,

podemos observar os resultados obtidos

com cálculos teóricos, juntamente com

imagens obtidas com auxilio de um

simulador, alem do diagrama fasorial

esperado:

II) CARGA INDUTIVA

Aqui, deve-se considerar que D2 é

um indutor de 300mH. Sabe-se através da

literatura que o indutor atrasa em 90

graus.

Figura 1 – Diagrama fasorial resistivo

Figura 3 – Simulação do circuito indutivo

Figura 4 – Diagrama fasorial indutivo

Figura 2 – Gráfico de simulação do circuito resistivo

III) CARGA CAPACITIVA

Aqui, deve-se considerar que D2 é

um capacitor de 30 F. Sabe-se através da

literatura que o capacitor adianta em 90

graus o sinal de entrada.

B) RESULTADOS EFETIVOS

A imagem obtida no osciloscópio

do circuito resistivo encontra-se logo a

seguir.

Nota-se que assim como era esperado, as

tensões estão em fase. Baseando-se

nessa figura as seguintes tabelas foram

preenchidas:

SINAL DE ENTRADA:

SINAL DE SAIDA:

A imagem obtida no osciloscópio

do circuito indutivo encontra-se logo a

seguir.

É possivel observar que, assim

como esperado, o sinal esta 90 graus

atrasado em relação a fonte. Sabendo

disso, as seguintes tabelas foram

Figura 5 – simulação da carga capacitiva

Figura 6 – Diagrama fasorial capacitivo

Figura 7 – Saída do circuito resistivo

Figura 8 -Saída do circuito indutivo

preenchidas:

SINAL DE ENTRADA:

SINAL DE SAÍDA

A imagem obtida no osciloscópio

do circuito capacitivo encontra-se logo a

seguir.

É possivel observar que, assim

como esperado, o sinal esta 90 graus

adiantado em relação a fonte. Sabendo

disso, as seguintes tabelas foram

preenchidas:

SINAL DE ENTRADA

SINAL DE SAÍDA

VI. CONLUSÕES

Comparando-se as tabelas da

analise analítica com as tabelas das

analises experimentais, podemos tirar as

seguintes conclusões:

→ Apesar das mais diversas fontes

possíveis de ruído, o erro, apesar de

existente, foi sempre muito pequeno;

→ As freqüências obtidas, bem como as

fases, obedeceu sempre o que era

esperado em termos de adiantamento ou

atraso – Para perceber isso, basta

comparar as fotos do osciloscópio com as

imagens extraídas do simulador;

→ Apesar de em alguns momentos haver

uma pequena variação da freqüência e

das tensões captadas no osciloscópio, o

sinal se manteve estável em todos os

momentos, como era esperado.

Sendo assim, afere-se a acurácia

do modelo proposto e a elegância da

teoria dos fasores. Os valores calculados

se aproximaram satisfatoriamente dos

valores obtidos experimentalmente, de

forma que teoria e pratica se convergiram

de bom grado.

VII. REFERÊNCIAS

[1] – Dorf, Svoboda – Análise de

Circuitos Elétricos – Editora Pearson,

2014

Figura 9 – Sinal de saída do circuito capacitivo