Laboratorio de fisica 2 - circuito rlc

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LABORATÓRIO DE FÍSICA 2

CIRCUITO RLC SÉRIE

TURMA C - 1º ANO

PROF ANDRÉ BEN-HUR DA SILVA FIGUEIREDO

RIO DE JANEIRO
14 DE OUTUBRO DE 2011

SUMÁRIO

RESUMO…………………………………………………...................……………….…….03

1 INTRODUÇÃO TEÓRICA............................................................................................04
1. Impedânciamínima.............................................................................................................04
2. Potência média....................................................................................................................05
3. Fator de mérito....................................................................................................................05

2METODOLOGIA............................................................................................................06
2.1 Material utilizado................................................................................................................06
2.2 Montagem e procedimento experimental............................................................................06
2.3Resultado............................................................................................................................07
2.4 Análise de Dados……………………………………………............................................10

3 CONCLUSÃO………………………………………………………………..................11

4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...........................................................................12

RESUMO

Esta prática tem por objetivo verificar que a frequênciaque maximiza a potência média de um circuito RLC em série, independe do valor da resistência. Fez uso, para tal, de um capacitor de 100[pic]F, um indutor de 8,2 mH, uma fonte de tensão alternada, três resistores com resistências de 10 [pic], 33 [pic] e 100 [pic] cada e um voltímetro. Com variação de 0 Hz a 360 Hz na frequência da fonte, obteve o valor de tensão eficaz e com isso foi calculada arespectiva potência média. As curvas (frequência x potência média) para cada resistor, foram plotadas, foi observado então que as três curvas atinge o valor de máximo na frequência de 160Hz, isso corresponde à um erro de 9% em relação à frequência teórica de 175,76 Hz. Quanto aos fatores de mérito das curvas relativas às resistências de 10 [pic], 33 [pic] e 100 [pic] foi obtido 1, 0,357 e 0,12,respectivamente. Notou-se que quanto menor a resistência que o circuito apresenta, maior será seu fator de mérito.

1 INTRODUÇÃO TEÓRICA
1.1 IMPEDÂNCIA MÍNIMA

[pic]

FIG 1.1 Circuito RLC, em série, com a fonte de tensão alternada.

Em um circuito RLC em série, como o da FIG 1.1, pela lei de Kirchhoff é válido que:

[pic] (1.1.1)Em que [pic] é a tensão fasorial da fonte alternada e [pic], [pic] e [pic] são as diferenças de potenciais fasoriais nos terminais do indutor, resistor e capacitor, respectivamente, dados por:

[pic] (1.1.2)

[pic] (1.1.3)

[pic](1.1.4)

Em que ZL, ZR e ZC são as impedâncias do indutor, resistor e capacitor, respectivamente.

Logo, tem-se que o circuito equivalente é dado por:

[pic] (1.1.5)

Sendo o módulo da impedância equivalente é:

[pic](1.1.6)

Nota-se então que a impedância mínima ocorre para um [pic]tal que:

[pic] (1.1.7)

Portanto a freqüência para impedância mínima assume o seguinte valor:

[pic] (1.1.8)

2. POTÊNCIA MÉDIA

A potência instantânea é dada pela seguinte relação:

[pic]...
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