Comportamento de circuitos rlc paralelo em regime permanente senoidal

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CIRCUITOS ELÉTRICOS
Aula 5: Comportamento de Circuitos RLC Paralelo em Regime Permanente Senoidal
Professor: Carlos Eduardo Tavares
Curso: Engenharia Biomédica

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02 de outubro de 2012Sumário:

Tópico Página

1 – Parte Experimental: 3
1.1 – Materiais Utilizados: 3
1.2 – Procedimento Experimental: 3
2– Simulação: 6
3– Conclusão: 16
4– Referências Bibliográficas: 17

1 – Parte Experimental:

2.1 – Materiais Utilizados:

* Osciloscópio;
* Indutor com indutância ajustável;
* Capacitor com capacitância ajustável;
*Reostato;
* Fios de conexão;
* Ponteiras e
* Fonte de tensão alternada.
2.2 – Procedimento Experimental:

Para a montagem do circuito RLC paralelo da Figura (1) foram realizados os seguintes passos:

Figura 1: Esquema de montagem do circuito RLC paralelo em regime permanente senoidal

Com uma fonte de tensão alternada ajustada para 3,0 V foram ligados em paralelo um indutor comindutância ajustada para 1H e um capacitor (também em paralelo) com capacitância ajustada para 0,1 µF. Em seguida, acrescenta-se em cada um dos ramos do circuito um resistor com resistência ajustada para 22 Ω. Foi necessário fazer essa adição de resistores porque no osciloscópio não se consegue medir a tensão diretamente, então uma forma de se fazer isso é indiretamente: V=RI. Após isso, com oauxílio de um osciloscópio foram verificados os ajustes de frequências desejadas da fonte de tensão e realizaram-se as medições das tensões indicadas no circuito esquematizado na Figura (1). Para facilitar a coleta dos dados primeiramente mede-se as tensões de V (entre B e E) e de V2 (entre B e C), uma vez que, não seria necessário modificar o ponto de referência que estava no ponto B do circuito, sendoapenas preciso a inversão de onda no canal 2. Depois, para encontrarmos V3, mantemos no canal 1 do osciloscópio (B e E), e altera-se a ponteira do Canal 2 para o ponto D. Por último, mantemos a ponteira do Canal 1 do osciloscópio nos ponto B e E, e alteramos a ponteira do Canal 2 para o ponto A, podendo, dessa forma, encontrarmos V1.

Ƒ(Hz) | V1(mV) | V2(mV) | V3(mV) | V(mV) | VL(mV) |VC(mV) |
300 | 22 ˪-90o | 34,4 ˪-90o | 13,2 ˪90o | 3 ˪0o | 3 ˪0o | 3 ˪0o |
400 | 9,6 ˪ -90o | 26 ˪-90o | 16,8 ˪90o | 3 ˪0o | 3 ˪0o | 3 ˪0o |
500 | ≈0 | 20,8 ˪-90o | 21,2 ˪90o | 3 ˪0o | 3 ˪0o | 3 ˪0o |
600 | 8,8 ˪+90o | 17,6 ˪-90o | 25,2 ˪90o | 3 ˪0o | 3 ˪0o | 3 ˪0o |
700 | 15,6 ˪+90 | 14,8 ˪-90o | 29,6 ˪90o | 3 ˪0o | 3 ˪0o | 3 ˪0o |
Tabela 1: Medidas de tensão na forma fasorial para ocircuito RLC paralelo em (Regime Permanente Senoidal) em função da frequência.

A Tabela (2) apresenta resultados obtidos através das seguintes fórmulas, levando-se em consideração cada frequência:

* Cálculo das correntes I , IL e IC:
I =V1R1
Equação (1)
IL =V2R1
Equação (2)
IC =V3R1

Equação (3)

* Cálculo da admitância total do circuito Y:

Y=Iv
Equação (4)
* Cálculo dasusceptância indutiva BL:

BL= 1ϣL
Equação (5)

* Cálculo da susceptância capacitiva Bc:

Bc= ϣC
Equação (6)

f(Hz) | I (A) | IL (A) | IC (A) | Y (S) | BL(S) | Bc(S) |
300 | 1,0˪-90o | 1.564 ˪-90o | 0.60 ˪90o | 0.33 ˪-90o | 5.31∙10-4 | 1.88∙10-4 |
400 | 0.436˪-90o | 1.182˪-90o | 0.764˪90o | 0.145 ˪-90o | 3.98∙10-4 | 2.51∙10-4 |
500 | ≈0 | 0.945 ˪-90o | 0.963 ˪90o | ≈0 |3.18∙10-4 | 3.14∙10-4 |
600 | 0.4 ˪90o | 0.8 ˪-90o | 1.114 ˪90o | 0.133 ˪90o | 2.65∙10-4 | 3.77∙10-4 |
700 | 0.709 ˪90o | 0.673 ˪-90o | 1.345 ˪90o | 0.236 ˪90o | 2.27∙10-4 | 4.39∙10-4 |
Tabela 2: Valores de corrente, admitância total do circuito, susceptância indutiva e susceptância capacitiva para o circuito RLC paralelo em função da frequência.

2– Simulação:

Para as simulações a seguir,...
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