6. LABORATÓRIO 6 - CIRCUITOS R/L

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1 LABORATÓRIO 6 - CIRCUITOS R/L 6.1 OBJETIOS Após completar essas atividades de aprendizado, você deverá ser capaz de (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) Determinar a tensão de entrada no circuito em série a partir de valores medidos das tensões do resistor e do indutor. Determinar o ângulo de fase no circuito R/L em série a partir de medições. Determinar a impedância do circuito R/L em série a partir de valores medidos. Medir as correntes no circuito R/L em paralelo. Medir a tensão no circuito R/L em paralelo. Medir o ângulo de fase no circuito R/L em paralelo. Calcular os valores do circuito a partir de medidas tomadas no circuito. 6.2 EQUIPAMENTO 1 Osciloscópio - traço duplo

2 6-2 1 Gerador de função 1 Unidade central de processamento PU Placa de circuito impresso EB DISCUSSÃO CIRCUITOS R/L EM SÉRIE No circuito R/L em série a corrente tem um valor e será usado como referência na forma polar de: I 0º (6.1) Uma vez que a tensão através do resistor do circuito RL está em fase com a corrente, a fórmula polar é: 0º (6.2) polar de: A tensão através do indutor leva a corrente a cerca de 90 graus e tem a fórmula A tensão de entrada na fórmula polar é: L 90º (6.3)

3 = + φ ent R L onde 1 φ = tan L R (6.4) A impedância é: Z ent φ = I 0º (6.5) A impedância pode ser calculada a partir dos valores componentes a partir de: 2 2 Z = R + X φ ent onde 4 1 φ = tan X R L 4 L (6.6) 6.4 PROCEDIMENTO 1. Conecte o circuito em série do resistor R4 de 470 Ω e L1(l0 mh) como mostra a Figura Ajuste o gerador de função para 4p-p a 8000 Hz. 2. Meça a tensão de entrada e a corrente, e a fase de corrente relativa à tensão. Usando o osciloscópio em seu modo diferencial, meça a tensão através do resistor e através do indutor.

4 6-4 TENSÃO DE ENTRADA CORRENTE = R 5 R 5 FASE DE TENSÃO º TENSÃO DO RESISTOR TENSÃO DO INDUTOR Figura Circuito R/L em Série 3. Modifique o circuito para usar L2 em vez de L1 e repita as medições anteriores.

5 6-5 TENSÃO DE ENTRADA CORRENTE FASE DE TENSÃO º TENSÃO DO RESISTOR TENSÃO DO INDUTOR 4. Entre o Modo de Prática e selecione o exercicio 8. (FASE A) PASSO PRESSIONE ISOR COMENTÁRIOS 1 No. 1 Terminar o Modo de Experiência Selecione a função. 3 * FN Seleção de função. 4 2 FN2 Selecione o Modo de Prática. 5 * P.00 Agora você está no Modo de Prática. 6 8 P.08 Selecione o código de defeito. Pisca por pouco tempo o 8 para indicar que o primeiro defeito já foi localizado. 5. O valor de R4 ou de L1 foi modificado. Repita as medições. O valor do componente modificado será calculado no final deste laboratório no parágrafo 6.5 (d). CORRENTE TENSÃO DO RESITOR TENSÃO DO INDUTOR v FASE DE TENSÃO º

6 Observe os resultados e especifique o componente. 8. olte ao Modo de Experiência e incremente o contador para 16. (FASE A) PASSO PRESSIONE ISOR COMENTÁRIOS 1 * FN Seleção de função. 2 1 FN1 olta ao Modo de Experiência. 3 * E.08 Número de contador de experiência anterior. 4 * E.16 Contador de incremento. 6.5 OBSERAÇÕES a) Calcule a reatância de L1 e a impedância do circuito em série de R4 e L1. Compare a impedância em magnitude e fase com o valor obtido dividindo a tensão aplicada pela corrente. b) Lembrando-se de que a tensão através do indutor está a 90 graus em relação à tensão através do resistor, some tais tensões pelo método de vetores e compare com a tensão de entrada

7 6-7 c) Repita os cálculos acima para a combinação em série de R4 e L2. d) Usando as medições do Modo de Prática, calcule o novo valor de R4. Realize dois tipos de cálculos baseados na mudança da magnitude da tensão e na mudança da fase de tensão. 6.6 DISCUSSÃO CIRCUITO R/L EM PARALELO A fórmula polar da corrente total em um circuito R/L em paralelo é: 2 2 I = I + I φ t R L onde 1 φ = tan I I L R (6.7) A impedância pode ser obtida por meio dos valores encontrados pela lei de Ohm.: Z P = 0º I φ (6.8) A impedância também pode ser obtida a partir dos valores componentes a partir da admitância:

8 Y = G + B φ onde B G 1 = φ tan (6.9) A condutância (G) é dada por: G = 1 (6.10) R A susceptância (B) é: B = 1 (6.11) X L A impedância polar é: Z p = 1 Y φ (6.12) 6.7 PROCEDIMENTO 1. Conecte L1 em paralelo com R6 como mostra a Figura Ajuste o gerador de função para 4 olts pico a pico a 10000Hz (10KHz). 2. Meça a tensão de entrada e a corrente total, e o ângulo de fase da corrente relativo à tensão. TENSÃO DE ENTRADA CORRENTE TOTAL ÂNGULO DE FASE º

9 6-9 Figura Circuito R/L Paralelo tensão. 3. Meça a corrente no resistor e no indutor, notando o ângulo de fase relativo à CORRENTE EM R6 ÂNGULO DE FASE º CORRENTE EM L1 ÂNGULO DE FASE º 4. Inicie o Modo de Prática e selecione o exercício Repita o passo 3 e meça a corrente e o ângulo de fase. CORRENTE EM R6 ÂNGULO DE FASE º CORRENTE EM L1 ÂNGULO DE FASE º 6. O que mudou no circuito?

10 olte ao Modo de Experiência e incremente o contador para OBSERAÇÕES a) Calcule a magnitude da impedância e o ângulo de fase a partir da tensão e da corrente medidas. b) Compare os valores medidos de corrente com os calculados a partir dos valores de R6 e L1. c) Mostre que a corrente total é igual à soma das correntes em L1 e R6.