AÇÃO DE FORMAÇÃO: A ATIVIDADE PRÁTICA/LABORATORIAL NA LECIONAÇÃO DE CONCEITOS DE ELETROMAGNETISMO E ONDAS”
ATIVIDADE LABORATORIAL– CIRCUITO RL
OBJETIVOS GERAIS
Conhecer o principio de funcionamento do oscilóscopio e dos seus principais comandos. Medir com o oscilóscopio amplitudes e desfasamentos das tensões num circuito RL.
INTRODUÇÃO A figura 1 representa um circuito RL em série com excitação sinusoidal.
A diferença de pontencial,
, nos terminais da resistência é dada por: Equação 1
onde
representa o valor da resistência e a corrente elétrica. A diferença de pontencial, , nos terminais da bobina é dada por:
onde,
representa a auto-indução da bobina e a corrente elétrica. Pelas Leis de Kirchhoff, vem que: Equação 3
No domínio da frequência: Equação 4
1
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Pela figura 2, a impedância, , é dada por: Equação 5
O desfasamento, α, é dado por: Equação 6
Figura 2: Diagrama de fasores para o circuito RL.
REALIZAÇÃO EXPERIMENTAL
MATERIAL:
Osciloscópio; Resistência; Bobina; Cabos de ligação; Computador/Máquina Gráfica;
1. Montar o circuito segundo a Figura 3. Notas: Na figura 1, os números 1 e 2 correspondem aos canais 1 e 2 do osciloscópio, respetivamente; A terra (massa) do gerador de sinal define o ponto de potencial zero do circuito. Para medir as diferenças de potencial neste circuito, a terra do osciloscópio tem de estar ligada ao mesmo ponto de potencial zero. Assim a terra da fonte terá que estar ligada ao ponto X, de forma a que o canal 1 meça a diferença de potencial da resistência. Para medir a diferença de potencial da fonte, a terra deve estar ligada ao mesmo ponto, de forma a que o canal 2 meça a diferença potencial total.
Figura 3: Montagem experimental.
2. Medir as diferenças de potencial, e e o desfasamento α, para vários valores de frequência (altas frequências e baixas frequências). 2
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TRATAMENTO DE DADOS. 1. Registo: (Hz)
2. Fazer os gráficos
(V)
(V)
α( )
e
3. Com base nos gráficos, analisar o comportamento do circuito para os casos de altas frequências e baixas frequências.
BIBLIOGRAFIA ADLER, A (2012). RL Circuits. Acedido em 02 abril de 2014, no Website da: New York University – Department of Physics : http://physics.nyu.edu/~physlab/GenPhysI_PhysII/RL_Circuits_2013_03_2 1-physics-major.pdf MENDIRATTA, S. (1995). Introdução ao Eletromagnetismo. 2ª Edição, Fundação Calouste Gulbenkian. Lisboa.
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