10°relatorio de Fisica III - Circuito RLC Série em CA-Soma de Tensões

PONTIFCIA UNIVERSIDADE CATLICA DE MINAS GERAIS
Graduao em Engenharia Mecnica
Contagem
2013
Laboratrio de Fsica llI Relatrio de Prtica Experimental

Circuito RLC srie em CA-Soma de tenses
Relatrio tcnico apresentado como

requisito parcial para obteno de
aprovao de disciplina Laboratrio de
Fsica Ill, no curso de Engenharia
Mecnica da Pontifcia Universidade
Catlica de Minas Gerais.
Contagem
2013
... A gravidade explica os movimentos dos planetas, mas no pode explicar quem
colocou os planetas em movimento. Deus governa todas as coisas e sabe tudo que
ou que pode ser feito.
(Isaac Newton)
SUMRIO
1 INTRODUO...........................................................................................................5
2 DESENVOLVIMENTO................................................................................................6
2.1 OBJETIVO GERAL.................................................................................................6
2.3 MATERIAIS UTILIZADOS.......................................................................................6
2.4 DESCRIO DO EXPERIMENTO GERAL............................................................6
3 RESULTADOS..........................................................................................................7
4 CONCLUSO............................................................................................................8
5 REFERNCIAS..........................................................................................................9
1. INTRODUO
Agora estamos em condies de analisar o caso em que a fora eletromotriz
alternada da equao E=Em*senWd*T (Fem.aplicada)e aplicada ao circuito
RLC.Como R,L,C esto em srie,a mesma corrente i=I*sem(WdI-) atravs de trs
componentes.estamos interessados em determinar a amplitude I e a constante de
fase da corrente.A soluo e facilitada pelo uso de diagramas fasoriais.
O comprimento do fasor e a amplitude de corrente e a projeo do fasor no
eixo vertical a corrente i no instante T e o ngulo de rotao do fasor a fase
igual a da corrente I.
Resistor:A corrente e a tenso estao em fase e portanto,o ngulo de rotao do
fasor de tenso Vr igual da corrente I.
Capacitor:A corrente esta adiantada de 90 em relao a tenso e, portanto o ngulo
de rotao do fasor de tenso Vc e igual o da corrente i menos 90.
Indutor:A corrente esta atrasada de 90 em relao a tenso e portanto o angulo de
rotao do fasor de tenso Vl igual ao da corrente I menos 90.
Potencias em circuitos de corrente alternada:No circuito RLC a fonte de
energia e o gerador de corrente alternada.Parte da energia fornecida pelo gerador e
armazenada no campo eltrico do capacitor,parte e armazenada no campo eltrico
do indutor e parte e dissipada como energia trmica no resistor.No regime
estacionrio,isto e depois do transcorrido um tempo suficiente para que o circuito se
estabilize,a energia media armazenada no capacitor e no indutor juntos permanece
constante.A transferncia liquida de energia portanto do gerador para o
resistor,onde a energia eletromagntica convertida em energia trmica. Os
instrumentos usados em circuitos de corrente alternada coo ampermetros e
voltmetros so quase sempre calibrados para indicar valores de I(rms), V(rms),
E(rms).Assim quando ligamos um voltmetro de corrente alternada a uma tomada de
parede e obtemos um valor de 120V esta e a tenso RMS.O valor mximo da
diferena de potencial em uma tomada de parede V2 *120=170V.
,
2. DESENVOLVIMENTO
2.1. Objetivo Geral

*Verificar a lei da soma de tenses (em escala)tambm os diagramas
vetoriais.
*Determinar o angulo de fase e o fator de potencia.
*Determinar a potencia aparente e a potencia real.
2.3. Materiais Utilizados
01 gerador de sinal
01 Verificador
01 capacitor
01 Indutor
01 voltimetro
01 Amperimetro
2.4. Descrio do Experimento Geral

No experimento j pegamos ele montado.na prtica,a resistncia eltrica do
circuito e total:a do resistor Adiciona-se a do capacitor e a da bobina ou indutor.e
usual representar as tenses e a corrente como vetores(fasores).
3. RESULTADOS
F(Hz)
50
100
V(v)
6,4
7,29
I(A)
4,8
9,6
Z()
1,33
0,75
150
200
250
300
350
400
450
500
7,95
8,35
9,8
11,94
13,55
13,47
12,23
10,95
13
15,9
21,5
28,5
35,3
38,1
34,5
29,3
0,61
0,52
0,45
0,41
0,38
0,35
0,35
0,37
F(Hz)
400
420
440
460
480
500
V(v)
13,47
13,04
12,5
11,95
11,42
10,95
I(A)
38,1
37,1
35,4
33,4
31,3
29,3
Z()
0,3535
0,3514
0,3531
0,3577
0,3648
0,3737
F(Hz)
400
410
420
430
440
V(v)
13,47
13,27
13,04
12,76
12,5
I(A)
38,1
37,6
37,1
36,3
35,4
Z()
0,3535
0,3529
0,3514
0,3515
0,3531
Sendo: R-63,2
V=3,37v
V=Z*I
Z=V/I
Obs:Nas tabelas montadas foram refinados os valores.

N primeira tabela os valores refinados foram os ultimos devido a serem
menores.No caso da segunda tabela foram os trs primeiros por esta na
ordem de Alto,baixo e alto,e assim se chegou ao valores da terceira
tabela.
4. CONCLUSO
Vimos que em um circuito LC oscilante, a energia e transferida
periodicamente do campo eltrico do capacitor para o campo magntico do indutor e
vice-versa.E sabemos que as oscilaes de um circuito LC so amortecidas quando
um elemento dissipativo R tambm esta presente no circuito,mas um circuito RLC
em serie pode sofrer oscilaes foradas com uma frequncia angular de excitao
Wd se for submetido a uma fora eletromotriz.No caso da ressonncia a amplitude I
da corrente em um circuito RLC srie excitado por uma fora eletromotriz senoidal e
mxima,assim quando a frequncia angular de excitao Wd e igual a frequncia
angular natural (ou seja a ressonncia).nesse caso Xc=Xl,W=0 e a corrente esta em

fase com a fora eletromotriz.
5. REFERNCIAS
LIMA, Evandro Conde. WERKHARIZER, Fernando Eustquio. RESENDE, Flvio de
Jesus. SILVEIRA, Tomas de Aquino. MOURA, Vnia Aguiar. FREITAS, Welerson
Romaniello. DFQ - Departamento de Fsica e Qumica, Belo Horizonte, 2011.
HALLIDAY, David. RESNICK, Robert. WALKER, Jearl. Fundamentos de Fsica: 3
Eletromagnetismo
Sears,Francis West-Fsica:eletricidade e magnetismo

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2.1. Objetivo Geral

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Obs:Nas tabelas montadas foram refinados os valores.

angular natural (ou seja a ressonncia).nesse caso Xc=Xl,W=0 e a corrente esta em

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