Circuitos RC e RL – Impedância e Diagrama Fasorial

I. Resumo:

Este experimento teve como objetivo estudar o comportamento dos circuitos RC e RL em sistema de corrente alternada, analisando as formas de onda das correntes e tensões do circuito e desenhando diagramas fasoriais para melhor visualização. Foram montados dois circuitos, um RC (com um capacitor ligado em série a uma resistência) e um RL (com um indutor ligado em série a uma resistência). Obteve-se a forma de onda da tensão em cada um dos elementos: fonte de tensão, capacitor (indutor, no caso do circuito RL) e resistor, sendo que este último também pode ser usado para medir-se a corrente de malha IR, visto que VR=R.IR. Com os valores dos fasores VR, VC, VG e IR (tensão sobre o resistor, tensão sobre o capacitor, tensão da fonte e corrente no resistor, respectivamente), desenhou-se o diagrama fasorial e mostrou-se que VG = VG + VC no caso do circuito RC e VG = VG + VL no caso do circuito RL. Além disso, determinou-se a impedância (Z = R – jX) e o fator de potência (cos φ) dos circuitos. Posteriormente, os mesmos procedimentos foram realizados novamente, porém utilizando-se uma forma de onda de entrada com frequência 10 vezes maior, comprovando-se a influência que a frequência tem sobre as reatâncias.

II. Materiais Utilizados:

- Gerador de funções;

- Osciloscópio Digital;

- Protoboard;

- Um resistor de 500Ω e um de 50Ω;

- Capacitor de 680nF;

- Indutor de 10mH.

III. Referências Bibliográficas

1- Nilson, J.W, Riedel, S.A. – Circuitos Elétricos, São Paulo, Livros Técnicos e Científicos, Editora S.A., 5º Edição, 1999.

2- Boylestad, Robert L. – Introdução à Análise de Circuitos, 10ª Edição, São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2004.

IV. Fundamentos Teóricos:

Segue abaixo a análise detalhada do comportamento de circuitos RC e RL nos casos de corrente contínua e alternada.