Transitório em rl e rc

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|CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA |
|Relatório de Laboratório de Análise de Circuitos Elétricos I |
|Práticas sobre Transitório em Circuitos RL e RC Série e Transitório em Circuito RLC Série.|
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Aluno: Vanessa Santos de Oliveira Resende

Professor: DavidsonGeraldo Ferreira

Curso: Eng. Elétrica Período: 4º

Belo Horizonte 17 de setembro de 2011.



Prática nº 4: Transitório em Circuitos RL e RC Série:

Nesta prática foi analisado o comportamento de circuitos de 1ª ordem, excitados por uma fonte de tensão contínua, no estado transitório, ou seja, no intervalo de tempo a partir o instante em que o circuito éenergizado até entrar em regime permanente. Vamos avaliar o comportamento da corrente e tensão nos circuitos indutivos e capacitivos, bem como avaliar o tempo de duração dos transitórios.

1. Circuito RC

• Circuito proposto para experimentação:

[pic]
Foi utilizado um gerador de onda quadrada para simular o acionamento de uma chave.
Considerando que o período transitório tem umduração de 5 Ƭ, o período da onda quadrada (fonte) foi calculado para 10 Ƭ, assim teríamos dois transitórios: um para a elevação do nível zero para o nível um e outro do nível um para o zero, representando, respectivamente, o ato de ligar e desligar uma chave que energiza um circuito elétrico.

• Memória de Cálculo:


O período calculado (Ƭ) deste circuito é:

Ƭ=R*C=1k*1u=1ms.

Afreqüência do sinal da fonte foi calculada por:

1/10Ƭ=100Hz.

Como esperado, tanto na simulação quanto na medição o período do transitório foi mensurado em 5ms (5Ƭ).

A tensão máxima, medida foi 2Vpico (2*5V)= 10 Volts. Logo, o que observamos é que a tensão sobre o resistor é o dobro da tensão de pico da fonte. Isto ocorre, pois para o semi-ciclo positivo da onda quadrada, temos +Vp emum dos terminais do resistor e imediatamente quando a fonte muda para o semi-ciclo negativo, temos +Vp sobre o outro terminal, assim a tensão medida nos terminais do resistor será 2Vp, como mostra o gráfico abaixo, obtido pela simulação no EWB.
A forma de onda vermelha indica a tensão da fonte e em azul temos a queda de tensão sobre o resistor.


[pic]

O capacitor, quandototalmente descarregado, ao ser ligado a uma fonte DC, em t=0 segundos, torna-se instantaneamente um curto-circuito. Com o passar do tempo, devido ao acúmulo de cargas em suas placas, sua reatância capacitiva vai aumentando exponencialmente até que, depois de um certo período, ela se torna um circuito aberto. No gráfico abaixo há a descrição desta curva.
Em vermelho temos o sinal da fonte dealimentação e em verde e tensão sobre o capacitor.
[pic]


Podemos observar nos gráficos que, no instante em que alimentamos o circuito, praticamente toda a tensão da fonte está sobre o resistor, a corrente no circuito é máxima e o capacitor é um curto (não existe queda de tensão sobre ele). Com o passar do tempo, observa-se que a tensão sobre o resistor, assim como, a corrente do circuitodecaem exponencialmente enquanto a queda de tensão no capacitor aumenta exponencialmente até que a sua reatância se torne um circuito aberto e impeça a passagem de corrente no circuito.


2. Circuito RL

• Circuito proposto para experimentação:

[pic]





• Memória de Cálculo:


O período calculado (Ƭ) deste circuito é:

Ƭ=L/R=32m/1k=32us.

A freqüência do sinal da...
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