Trabalho

Objetivo: O objetivo dos experimentos é visualizar o comportamento de osciladores elétricos, livre e forçado, os quais são análogos aos osciladores mecânicos.

1. Oscilador forçado com amortecimento Este experimento será realizado utilizando-se um circuito RLC em série, conforme a Figura 1.

Figura 1. Circuito RLC.

O experimento com oscilador forçado foi realizado utilizando-se os seguintes equipamentos: amplificador lock-in, potenciostato, osciloscópio, e um computador. A Figura 2 ilustra o diagrama esquemático.

Figura 2. Diagrama esquemático do experimento.

Neste caso o amplificador lock-in é a fonte de sinal senoidal com frequência variável e permite medir a diferença de fase entre os sinais da força eletromotriz (VV) e da tensão equivalente (VI) à corrente elétrica do circuito RLC. O potenciostato executa três funções: controla a diferença de potencial entre os eletrodos de trabalho (We) e de referência (Re) através do amplificador operacional (Amp op); mensura a diferença de potencial entre os eletrodos de trabalho e de referência através de um eletrômetro (Vv); mensura a corrente entre o eletrodo de trabalho e o contraeletrodo (Ce) e converte esta corrente para uma diferença de potencial equivalente (VI) através de resistores padrão (Rm). Estes dão origem à escala da conversão: 1,0 – 50,0 µA/V, e 0,1 – 20,0 mA/V. Neste experimento será utilizada a escala 10 mA/V. Os sinais Vv e VI serão monitorados através de um osciloscópio (O) com canais C1 e C2 e os dados poderão ser armazenados em computador (PC). Os componentes elétricos a serem utilizados no experimento são: resistor de 10 Ohm, capacitor de 47 uF; transformador de indutância 3,77 mH.

1.1 Cálculos da frequência de ressonância do oscilador

Para calcular a frequência de ressonância, foi utilizada a seguinte fórmula:

Considerando os valores de Capacitância (C=47.10-6F) e Indutância (I=3,77.10-3H), o f0 calculado foi de 378,09Hz.

Após o cálculo ajuste a frequência da fonte