Exp 1

Experiência Nº 1

1. Assunto

Instrumentos de medidas de sinais alternados - princípio de funcionamento.

2. Objetivo

Familiarizar o aluno com alguns instrumentos de medidas de sinais elétricos alternados, que serão necessários nas demais experiências do curso e são frequentemente usados pelos engenheiros e técnicos eletricistas.

3. Fundamentos Teóricos

3.1. Definições: (valor médio, valor eficaz, fator de forma)

Seja f uma função periódica de período T, isto é: k = 0,1,2 … n

O valor médio de f(t), considerado num intervalo de tempo igual ao período, é dado por:

e corresponde à componente constante da expansão de f(t) em série de Fourier.

O valor eficaz de f(t) considerado num intervalo de tempo igual ao período, é dado por:

ou seja, correspondente à raiz quadrada do valor médio do quadrado de f(t) (daí a designação em inglês root mean square).

O fator de forma de f(t) é definido pela relação:

3.2. Instrumentos para corrente alternada

Na experiência 1 do Laboratório de Circuitos I estudamos o galvanômetro de D’Arsonval (instrumento de bobina móvel) que é elemento eletro-mecânico mais usual em medidores para corrente contínua. Contrastando com isso, existem muitos tipos de instrumentos usuais na medida de grandezas alternadas. Destes mencionaremos apenas os elementos de ferro-móvel, os eletrodinâmicos e os com retificador. Outros medidores e maiores informações são apresentadas nas referências 1, 2 e 3.

Figura 1 – Elemento de ferro-móvel tipo atração.

3.2.1. Instrumentos de ferro-móvel
Os elementos de ferro-móvel têm como qualidades a simplicidade e a robustez. No entanto, são instrumentos de baixa sensibilidade, ou seja, exigem para seu funcionamento uma corrente relativamente alta em relação a outros medidores(*). O circuito produzido no instrumento decorre das forças eletromagnéticas que atuam no elemento de ferro-móvel, localizado no campo magnético produzido pela corrente na bobina fixa. Basicamente podemos classificar o elemento de