Experimento: circuito rl

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Experimento: Circuito RL
Equipamento necessário: - Computador e Interface Science Workshop™ - Amplificador de Potência (CI-6552A) - 02 Sensores de tensão (CI-6503) - Placa Eletrônica Laboratorial CA/CC (AC/DC Electronics Lab Board (EM-8656)): bobina e núcleo indutor, resistor de , o fio condutor. - Multímetro - 02 Plugues banana para emendar cabos (tais como SE-9750) - Medidor RLC (resistência-indutância-capacitância) (opcional) Objetivo Esta experiência mostra as tensões através do indutor e do resistor em um circuito indutor-resistor (circuito RL), e a corrente através do indutor de modo quese possa estudar o comportamento de um indutor em um circuito de corrente continua (CC). Teoria Quando uma tensão de CC é aplicada a um indutor e a um resistor em série uma corrente constante seráestabelecida e será dada por:

onde é a tensão aplicada e é a resistência total no circuito. Mas é preciso tempo para estabelecer esta corrente de estado estacionário, porque o indutor cria uma fem contrária resposta ao aumento da corrente. A corrente irá aumentar exponencialmente:

onde é a indutância e da quantidade é a constante de tempo indutiva. A constante de tempo indutiva é uma medidado intervalo de tempo gasto para que corrente seja estabelecida. Uma constante de tempo indutiva é o tempo que leva para a corrente subir para 63% do seu valor máximo (ou a cair para 37% do seu máximo). O tempo para a corrente subir ou descer para metade do valor máximo a sua está relacionado com a constante de tempo indutiva por:

Uma vez que a tensão através de um resistor é dada porestabelecida exponencialmente:

, a tensão através do resistor é

Uma vez que a tensão através de um indutor é dada por começa no seu máximo e, em seguida, diminui exponencialmente:

, a tensão através do indutor

Depois de um tempo , uma corrente de estado estacionário é estabelecida e a tensão através do resistor é igual à tensão aplicada, . A tensão através do indutor é zero. Se, após a correntemáxima ser estabelecida, a fonte de tensão for desligado, a corrente então irá diminuir exponencialmente para zero, enquanto a tensão através do resistor faz o mesmo e o indutor de novo produz uma fem reversa, que diminui exponencialmente para zero. Em resumo: Tensão CC aplicada: Tensão CC desligado:

A qualquer momento, pode ser aplicada a Regra Kirchhoff para um ciclo: a soma algébrica detodas as tensões em torno do circuito em série é zero. Em outras palavras, a tensão através do resistor e a tensão através do indutor se somarão à tensão da fonte. Procedimento PARTE I: Configuração do Computador 1- Conectar a interface ao computador. Ligar a interface e o computador. 2- Conectar um sensor de tensão para Canal Analógico A. Este sensor será o "Sensor de tensão A". Conectar o segundosensor de tensão a Canal Analógico B. Este sensor será o "Sensor de Tensão B". 3- Conectar o amplificador de potência ao Canal Analógico C. Conectar o cabo de alimentação à parte traseira do amplificador de potência e a sua outra extremidade a uma tomada elétrica apropriada.

4- Na pasta de Física da Biblioteca Experimental do Science Workshop, abrir o documento:
Macintosh: “P50 LR Circuit” /Windows: “P50_LRCI.SWS”
O documento abre com um visor gráfico da tensão ( ) versus tempo ( Sinal que controla o amplificador de potência. ), e a janela Gerador de

NOTA: Para referência rápida, ver janela de Notas do Experimento. Para trazer um display para o topo, clique em sua janela ou selecione o nome da exibição da lista no final do menu Display. Altere a janela de configuração daexperiência, clicando no "Zoom" caixa ou no botão Restaurar no canto superior direito da janela. 5- A "Opções de amostragem ..." para esta experiência são: amostras periódicas = Rápido de 10000 Hz, Start Condição C quando a tensão analógica vai para 0 Volts, e Condição de Parada = Tempo em 0.02 segundos. 6 - Um gerador de sinal é definido como de saída 3,00 V, quadrado forma de onda AC, em 50,00 Hz....
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