Desta maneira um relacionamento é mostrado em forma de um diagrama vetorial na Figura 1 (b). Ou poderia ser escrito matematicamente como:

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1 ASSOCIAÇÃO EDUCACIONA DOM BOSCO FACUDADE DE ENGENHAIA DE ESENDE ENGENHAIA EÉICA EEÔNICA Disciplina: aboratório d Circuitos Elétricos Circuitos m Corrnt Altrnada EXPEIMENO 9 IMPEDÂNCIA DE CICUIOS SÉIE E PAAEO Impdância d um Circuito - m Séri 1. Objtivo Muitos circuitos nvolvm ligaçõs d rsistência indutância m séri. Uma das principais caractrísticas d cada um circuito é a impdância d ntrada. O objtivo dss xprimnto é invstigar a propridad do circuito - séri parallo. O ngnhiro ltricista dv adquirir o conhcimnto sobr o comportamnto dssas duas ligaçõs. Discussão Para aplicação d anális dv-s considrar as indutâncias nssa discussão para sr quantidad idalizada. Isto é dv-s assumir qu o indutor é puramnt rativo. No circuito mostrado na Figura 1 sab-s qu a corrnt através do indutor atrasa a tnsão no indutor m 90º. Uma vz qu a msma corrnt igualmnt nos dois lmntos, a tnsão através do rsistor atrasa a tnsão através do indutor d 90º. Θ (a) (b) Figura 1 (a) Um circuito -C séri. (b) Fasors d nsão. Dsta manira um rlacionamnto é mostrado m forma d um diagrama vtorial na Figura 1 (b). Ou podria sr scrito matmaticamnt como: + j É conhcido pla li d Ohm qu: i i i X Substituindo sss valors na primira quação rvla qu: i i + ji X Dividindo cada trmo da quação por, consgu-s: Elaborado: Prof. Alvaro Csar Otoni ombardi 009

2 Disciplina: aboratório d Circuitos Elétricos Corrnt Altrnada EXPEIMENO 9 IMPEDÂNCIA DE CICUIOS SÉIE E PAAEO + jx Equação 1 A Equação 1 prmit calcular a impdância dirtamnt dos valors d d X. 3. Matrial Itm Nomnclatura Dscrição Quantidad 01 V1 Variac 01 0 V Voltímtro digital DMM A Miliamprímtro DMM P1 Mdidor C O1 Osciloscópio sistor d 100 Ω sistor d 68 Ω sistor d 10 Ω Indutor d mh Fios Jumprs para prot-o-board Divrsos 11 Fios d igação Banana Jacaré Divrsos 4. Procdimnto 4.1. Usando o ohmímtro, mça anot na abla 1 a rsistência do indutor. Valor mdido d: (H), (Ω), (Ω) 4.. Montar o circuito da Figura ; 4.3. Ajustar o Variac para qu o valor rms da tnsão aplicada no circuito - sja d 50 volts anot o valor da corrnt Usando o osciloscópio, mça anot o ângulo Θ ntr a tnsão a corrnt Usando a li d Ohm, calcul a impdância anot ss valor como pita os passos 3 4 para a tnsão aplicada d 40, 35, 30, 5, 0 volts. Anot a impdância o ângulo d fas Usando apnas os sis valors d impdância d ângulos d fas mdidos, calcul o valor médio da impdância anotando sss valors como AV Θ AV. Elaborado: Prof. Alvaro Csar Otoni ombardi 009

3 Disciplina: aboratório d Circuitos Elétricos Corrnt Altrnada EXPEIMENO 9 IMPEDÂNCIA DE CICUIOS SÉIE E PAAEO 3 i 100 Ω 17V, 60 Hz Variac Indutor Figura Circuito para o xprimnto 4.8. Usando os valors da rsistência total a indutância d bobina na Equação 1, calcul Θ Calcul a difrnça prcntual ntr a impdância dos passos Calcul a difrnça prcntual ntr os valors da média o valor calculado d Θ. abla 1 sultados das mdiçõs valors sprados I 1 I I 3 I 4 I 5 I AV CAC % Dif Θ 1 Θ Θ 3 Θ 4 Θ 5 Θ 6 Θ AV Θ CAC % Dif Font xprimnto prático 5. sultados Na anális dsss dados é ncssário xplicar os rros ntr os valors d impdância o tipo d rro qu stá prsnt nsss valors. ambém é ncssário xplicar o tipo a possívl origm d rro no valor do ângulo d fas. Impdância d um Circuito -C Parallo. 6. Objtivo Outra configuração básica é o circuito com ratância indutiva paralla -. Porqu é muito comum muito important qu o conhcimnto tnha o domínio dssas Elaborado: Prof. Alvaro Csar Otoni ombardi 009

4 Disciplina: aboratório d Circuitos Elétricos Corrnt Altrnada EXPEIMENO 9 IMPEDÂNCIA DE CICUIOS SÉIE E PAAEO 4 caractrísticas. Uma das mais importants caractrísticas é a impdância. A proposta dss xprimnto é adquirir a técnica com ssa propridad particular. 7. Discussão Poucos indutors práticos são puramnt indutivos. Consquntmnt, nss xprimnto dv-s star intrssados com um indutor complxo contndo ambos, rsistência indutância. O circuito mostrado na Figura 3 (a) rprsnta ss dispositivo conctado m parallo com um rsistor linar. A corrnt i através do indutor pod sr dcomposto m dois componnts: um (I c ) m fas com a tnsão aplicada um (i ) atrasando a tnsão aplicada m 90º. Ou m outras palavras, i i c ji Indutor i c i 1 i i i i (a) (b) Figura 3 (a) Um circuito -C parallo. (b) Fasors d Corrnt. A corrnt i 1 flui no rsistor parallo stará m fas com a tnsão aplicada. A corrnt total srá a soma vtorial d i 1 i. Qu é, i 1 + i Equação Portanto pod-s obsrvar a li d Ohm qu i 1 i + jx Substituindo sss valors na Equação confr: + j ou s dividir cada trmo por é obtido + jx jx Qual pod sr rduzido à Equação 3. Elaborado: Prof. Alvaro Csar Otoni ombardi 009

5 Disciplina: aboratório d Circuitos Elétricos Corrnt Altrnada EXPEIMENO 9 IMPEDÂNCIA DE CICUIOS SÉIE E PAAEO 5 ( + jx ) C + jx Equação 3 Esta srá idntificada como a forma familiar produto da soma. Ou m outras palavras, pod s scrito Ond nss caso, 1 + jx 8. Procdimnto 8.1. Usando o ohmímtro mça a rsistência do indutor os valors dos dmais componnts. 8.. Mont o circuito mostrado na Figura 4; Valors mdidos d: (H), 100Ω (Ω) 68Ω (Ω), 10Ω (Ω) (Ω) 17V, 60 Hz Variac i Ω 68 Ω i Induto r Figura 4 O circuito do xprimnto -C parallo 8.3. Ajust a tnsão sobr o circuito - para 35 volts anot a corrnt na abla Calcul a impdância do circuito usando a li d Ohm anot ss valor como Substitua o amprímtro plo o rsistor d 10 Ω mça o dslocamnto d fas co circuito com o osciloscópio. Anot st valor como Θ Substitua o rsistor d 10 Ω plo amprímtro. Elaborado: Prof. Alvaro Csar Otoni ombardi 009

6 Disciplina: aboratório d Circuitos Elétricos Corrnt Altrnada EXPEIMENO 9 IMPEDÂNCIA DE CICUIOS SÉIE E PAAEO pita os passos 8.3 a 8.6 aplicando as tnsõs d 30, 5, 0 15 volts. Anot os rsultados como I até I Usando os cinco valors d dados d impdância ângulo d fas, calcul os valors médios d Θ Usando a Equação 3 calcul os valors tóricos d Θ Calcul a difrnça prcntual ntr os valors tóricos médios d Θ. abla sultados das mdiçõs valors sprados I 1 I I 3 I 4 I AV CAC % Dif Θ 1 Θ Θ 3 Θ 4 Θ 5 Θ AV Θ CAC % Dif Font xprimnto prático 9. sultados Na anális dsss dados xprimntais, dv-s xplicar a tolrância a qual os valors mdidos acordam com os valors tóricos. Expliqu também o fito qu a rsistência d 10Ω no ângulo d fas quando insrido no circuito. Gr alguma rcomndação d como a prcisão pod sr mlhorado quando for xprimntado novamnt. 10. frência: raduzido Adaptado por Alvaro Csar Otoni ombardi do original. INE, ICHAD W; Exprimnts in Elctricity. Dirct Currnt. USA: Ed. Mc Graw- Hill, Elaborado: Prof. Alvaro Csar Otoni ombardi 009