Trabalho Prático Nº9

9.
Circuitos RC em Corrente Alternada
9.1. Objetivos
Com este trabalho pretende-se estudar o comportamento de circuitos capacitivos
(RC) quando alimentados por uma tensão alternada e sinusoidal. Pretende-se
verificar a relação entre tensão e corrente, vendo como se comporta a reactância
capacitiva com a frequência.
9.2. Material
• Gerador de Sinais
• Resistências e Condensadores
• Osciloscópio
• Multímetro
9.3. Introdução
A equação caraterística de um condensador ideal é:
1
>(@) = C ,(@)D@
B
Se aplicarmos uma corrente alternada a mesma expressão fica semelhante à Lei
de Ohm:
1
*= $ = F7 ∙ $
EB
Nota: A reactância capacitiva XC é expressa em ohm (Ω)
Podemos determinar a impedância e a fase de um circuito RC:
G = H!' + F8'
F8
∅ = JKL@JM
!
Usando o formalismo dos números complexos e sabendo a impedância do
circuito, podemos facilmente relacionar a tensão e corrente.
9.4. Generalizando
A impedância do condensador:
Página 33 de 45
1
G= = −NF7
NEB
Analogia com a Lei de Ohm:
* =G∙$
9.5. Dependência da Frequência

Na Figura 15 é representada a variação da fase em função da frequência da
tensão aplicada. Neste exemplo foi usado R = 10Ω e C = 2,2µF. O gráfico tem
uma escala semi-logarítmica, para melhor visualização deste efeito. Aqui
9
podemos concluir que para frequências baixas a fase tende para '
e para
frequências muito elevadas a fase tende para zero.
Figura 15 – Variação de Fase num circuito RC
9.6. Circuito Experimental

Montar o seguinte circuito, considerando C = 2µF e R = 15Ω, para medir a tensão
na resistência e determinar a corrente que a atravessa.
Página 34 de 45
Figura 16 – Estudo do efeito de cargas capacitivas na rede
NOTA: Cuidado ao medir valores em simultâneo no osciloscópio.
9.7. Procedimento
1. Implemente o circuito anterior, ligue os equipamentos e selecione no
gerador de sinais uma onda sinusoidal com 1KHz de frequência. Usando
o osciloscópio (CH1) faça a medição do período e da frequência do sinal
de entrada.
2. Ajuste a amplitude do gerador para que o valor de pico da tensão na

resistência (CH2) seja 0,3V. Usar a escala mais apropriada para a
visualização no osciloscópio. Guardar os valores na Tabela 8.
3. Para determinar o valor médio da corrente que passa no circuito deve ser
usado o seguinte procedimento:
(A). Medir com o multímetro o valor da resistência
(B). Substituir a resistência / breadboard / fonte / osciloscópio por outro
existente no laboratório
(C). Fazer a leitura no multímetro / osciloscópio da tensão
(D). Repetir pelo menos 6 vezes
(E). Usando um multímetro deve medir o valor de R determinar a
corrente que passa no circuito.
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4. Medir o valor de pico da tensão da tensão total aplicada ao circuito.
Guardar os valores na Tabela 8. Usar estes resultados para determinar a
tensão aos terminais do condensador.
5. Observe a diferença de fase entre os sinais dos dois canais do

osciloscópio. Medindo a diferença temporal entre os sinais determine o
ângulo de fase. Faça a representação no tempo dos sinais e apresente o
respetivo diagrama fasorial.
6. Repetir os procedimentos anteriores ajustando a amplitude do gerador de

modo a aumentar 0,1V até completar a Tabela 8.
Resumo final
P: (V) Q; (A) P; ± S (V) P< ± S (V)
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
Tabela 18 – Leituras e Cálculos
Página 36 de 45

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Circuitos RC em Corrente Alternada

Podemos determinar a impedância e a fase de um circuito RC:

9.5. Dependência da Frequência

frequências muito elevadas a fase tende para zero.

Figura 15 – Variação de Fase num circuito RC

9.6. Circuito Experimental

2. Ajuste a amplitude do gerador para que o valor de pico da tensão na

5. Observe a diferença de fase entre os sinais dos dois canais do

6. Repetir os procedimentos anteriores ajustando a amplitude do gerador de

P: (V) Q; (A) P; ± S (V) P< ± S (V)

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