fisica experimental
FSC – Departamento de Física
Disciplina: FSC5123
Alunas: Vinicius Barbosa Arraes, Marina Teixeira
Experiência 07
Circuitos Série RLC
Florianópolis, outubro de 2013
1. Introdução
O fenômeno da ressonância ocorre em inúmeros campos da Física e é particularmente importante em situações técnicas. Ele pode ser encarado de duas formas, em termos de freqüência: onde a fonte externa vibra em uma freqüência dita natural do sistema, e em termos de energia, onde ocorre a máxima transferência de energia pela fonte ao sistema.
Circuitos formados pela combinação, em série ou em paralelo, de resistor, indutor e capacitor apresentam a peculiaridade da ressonância e, por isso, têm importantes aplicações práticas. Na sua análise, pode-se resumir as impedâncias de cada componente. A impedância do resistor é dada por R, isto é, a sua resistência. Um número real, portanto. A impedância do indutor é dada por j ω L, onde j é a unidade imaginária (), ω é a velocidade angular e L a sua indutância. É, portanto, um número imaginário puro. A expressão ω L é denominada reatância indutiva (XL). A impedância do capacitor é dada por − j / (ω C), onde j e ω são conforme item anterior e C é a sua capacitância. É também um número imaginário puro. A expressão 1 / ω C é denominada reatância capacitiva (XC). Com a associação desses componentes em série ou em paralelo, pode-se calcular a impedância equivalente, que deve ser um número complexo, isto é, formado por uma parte real e outra imaginária.
Os circuitos podem ser analisados pela aplicação da segunda lei de Kirchhoff: v = Ri + L di/dt + q/C. Com o conceito de impedância complexa, somam-se simplesmente as impedâncias de cada componente, como se fosse uma associação em série de resistores.
2. Objetivo
Nesse relatório, faremos as medidas de correntes e tensões em circuitos série RC, RL, LC e RLC em corrente alternada. Construiremos o diagrama de