Experiência 7 Circuitos RL2

Faculdade de Engenharia
Departamento de Engenharia Elétrica
Circuitos Elétricos I
Prof. Andrea

Relatório de Laboratório - Experiência 7

CIRCUITO DE PRIMEIRA ORDEM
CONSTANTE DE TEMPO DE CIRCUITO “RL”
Camila de Souza Martins

INTRODUÇÃO

Objetivo: Verificação experimental das constantes de tempo de circuitos de primeira ordem.
Fundamentos Teóricos: O indutor, quando totalmente sem energia, ao ser ligado a uma fonte DC, em t=0s, se torna um circuito aberto, devido às correntes auto-induzidas em suas espiras (Lei de Lenz). Com o passar do tempo, sua reatância indutiva vai diminuindo até que, depois de um certo período, ela se torna um curto-circuito. Este período é chamado de tempo de energização do indutor e pode ser dado por 5* τ onde τ (tal) é a constante de tempo do circuito, dada por τ =L/R.

No caso real, o fato do indutor possuir uma resistência ôhmica, faz com que um indutor possa ser pensado, sempre, como um indutor ideal (resistência nula) em série com um resistor. No caso acima, aplicando a Lei de Kirchhoff das malhas, temos:

Como:

e

Então:

A solução desta equação é:

Como o argumento da exponencial deve ser adimensional, definimos um tempo característico τ, da mesma forma como o fizemos no caso de um capacitor. Para o caso do indutor teremos:

MATERIAIS E MÉTODOS
Primeiramente montamos o circuito abaixo com resistência de 4,7k ohms um indutor de 1H.

Figura 1: Circuito RL série

Após a montagem, ligamos o osciloscópio em paralelo com o resistor, e observando VR, variamos a freqüência do gerador de sinais até que o resistor R estivesse totalmente carregado: VR=R/Rτ.E(1-e^(Rτ.t)/L), onde Rτ representa a resistência total do circuito. Atingimos o ponto de carga do resistor na freqüência de 370K Hz. Em seguida, realizamos as medições de Vp1 (tensão máxima de carga do resistor), ao qual encontramos o valor de 5,8V e o valor de entrada da fonte, que chamamos de E, medindo 6V.

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Figura 3: