Laboratório de Eletricidade Aplicada ECT2414

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1 Universidade Federal Do Rio Grande Do Norte Centro de Tecnologia Escola de Ciências e Tecnologia Bacharelado em Ciências e Tecnologia Laboratório de Eletricidade Aplicada ECT2414 Professores: Alexandre Magnus F. Guimarães Flávio Bezerra Costa Jossana Maria de Souza Ferreira Experimento: Laboratório 2 Análise de Circuitos CA

2 Regras de utilização do laboratório Comparecer pontualmente no seu horário Trajar calçado fechado e calça comprida Preparar o pré-relatório com antecedência Não trocar de subturma Siga o roteiro da aula Ao final de cada prática deixar a bancada, cabos e equipamentos organizados Não é permitido comer, beber ou fumar no laboratório Apenas ligar qualquer dispositivo com autorização do responsável, após a verificação do circuito Evite o uso de objetos que possam enroscar (colares, anéis, pulseiras, etc.) Sempre pergunte em caso de qualquer dúvida Procedimento em caso de acidentes Primeiro passo é restabelecer a segurança, desligue o aparelho da tomada ou a chave geral Afaste a vítima para um local seguro, longe da fonte de eletricidade. Se for necessário, utilize um objeto seco e não-condutor. Procure ajuda: o Coordenação do BCT: o SAMU: 192 o Bombeiro: 193

3 Objetivos Analisar teoricamente e verificar experimentalmente a defasagem entre tensão e corrente em circuitos RLC. Ao final do laboratório, espera-se que o estudante tenha: Fixado o conceito de impedância; Entendido a forma de ligação do cossefímetro; Aplicado corretamente as técnicas de análise de circuito em CA; e Comprovado experimentalmente os conceitos estudados. Material utilizado: Elemento Quantidade Placa Fonte CA 1 Bancada Resistores de 100 Ω 2 P041 Indutores de 300 mh 3 P042 Capacitores de 10 μf 1 P044 Cossefímetro 1 P028 Amperímetro CA 1 P036 Voltímetro CA 1 P008 Fusíveis 3 P052 Descrição da prática O laboratório consiste na análise e na montagem de um circuito RLC alimentado por fonte de tensão alternada. O estudante deve analisar o circuito previamente, identificando quais as tensões e correntes nos elementos do circuito, assim como a defasagem entre eles. No laboratório ele deve utilizar os instrumentos de medição de tensão, corrente e ângulo para verificar se estão de acordo com os valores calculados. A bancada deverá ser ligada em 127 Vrms (Fase-Neutro). Em série com a alimentação deverá ser adicionado fusíveis para garantir a proteção do circuito. A medição de tensão e corrente será feita por instrumentos de medição CA que fornecem valores RMS. A medição do ângulo será feita através de cossefímetro, o qual apresenta dois conjuntos de terminais para medição, um para tensão (u1 e u2) e outro para corrente (i1 e i2). Os terminais de tensão devem ser ligados como um voltímetro, em paralelo, e os de corrente como um amperímetro, em série. O resultado da medição do cossefímetro é o cosseno do ângulo. A Figura 1 mostra a representação do cossefímetro.

4 Figura 1: Representação do Cossefímetro.

5 Preparação para o laboratório (Deve ser apresentado no dia do laboratório) Eletricidade Aplicada ECT2414 Aluno: Turma: Data: 1- Para cada circuito abaixo calcule a impedância equivalente, a corrente I fornecida pela fonte e a defasagem entre a tensão da fonte e sua corrente. Para os cálculos considere que a fonte apresenta fase 0 rad e f = 60 Hz. Figura 2: Circuitos. Circuito 1:

6 Circuito 2: Circuito 3: Circuito 4:

7 2. Redesenhe o circuito 3 considerando duas condições: a tensão do circuito sendo um sinal com frequência igual a zero e sendo um sinal com frequência infinita. 3. Qual das duas condições do item 2 acarretaria em problemas para o circuito? Por quê? 4. Considerando o circuito 4, calcule a tensão e a corrente sobre o indutor evidenciando a defasagem entre eles.

8 Procedimento Experimental (Deve ser preenchido durante o laboratório) Eletricidade Aplicada ECT2414 Aluno: Turma: Data: A Figura 3 ilustra como deve ser feita a ligação do circuito 3 para medição da tensão de entrada, corrente de entrada e do respectivo cosseno do ângulo entre a tensão e a corrente. Figura 3: Esquema de ligação para os circuitos.

9 De acordo com a ilustração presente na Figura 3 monte os circuitos da Figura 4 e para cada circuito faça o que se pede a seguir. Figura 4: Circuitos. 1. Antes de energizar o circuito confira a ligação e em seguida solicite ao responsável que também verifique. Fique atento para não tocar nos resistores, capacitores e indutores, eles podem te queimar ou te dar choque. 2. Meça a tensão e a corrente de entrada do circuito e utilizando o cossefímetro indique qual o ângulo entre eles.

10 3. Considerando o circuito 3, meça a corrente e a tensão no resistor e utilizando o cossefímetro indique qual o ângulo entre eles. 4. Qual dos circuitos apresentou maior ângulo entre a tensão de entrada e a corrente de entrada? 5. Para cada circuito indique se a carga é indutiva ou capacitiva. Justifique.