UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUB

CAMPUS ITABIRA

JOO VITOR SOARES RAMOS 23652 P2

MARINA DOS SANTOS COIMBRA 25697 P2

RELATRIO DE AULA PRTICA ELETROTCNICA GERAL (EEL025)

Circuitos Monofsicos

Itabira

2014

1. INTRODUO

Circuitos de corrente alternada esto em todos os lugares hoje em dia. Diversas so as vantagens de sua utilizao como, por exemplo, a facilidade de transmisso para longas distncias com menos perdas. Um dos sistemas de corrente alternada usados o monofsico. Constitudo apenas de uma fase e um neutro, mesmo que seja mais limitado do que o trifsico, para projetos mais simples ele se adequa bem. A tenso desses circuitos dada pela diferena de potencial entre fase e neutro e representada pela forma senoidal.Em circuitos de corrente alternada os componentes se comportam de maneiras distintas. Num sistema com cargas puramente resistivas, por exemplo, tenso e corrente esto em fase. J em circuitos capacitivos, a tenso atrasada em relao a corrente, isso acontece devido necessidade do capacitor de se carregar, assim a tenso fica retida enquanto a corrente passa livremente por suas placas. O inverso ocorre em circuitos indutivos. Nele, a corrente atrasada em relao tenso. Ao ligar o circuito, o indutor funciona como um curto circuito, retendo a corrente, passando apenas a tenso. Ao chegar num equilbrio a tenso passa a ser nula, enquanto a corrente se estabelece.

2. METODOLOGIA E DESCRIO DOS EXPERIMENTOSPara a realizao dos experimentos foram utilizados:

Um varivolt

Dois multmetros (um na funo voltmetro e outro na funo ampermetro)

Um wattmetro

Fios e conectores

Cargas resistivas, indutivas e capacitivas

Osciloscpio

Ao total, trs circuitos foram montados. A seguir, a descrio de cada um dos trs.

No primeiro circuito, foi aplicada uma tenso correspondente a 50% no varivolt a uma carga resistiva de 220V, 350W. Foram medidos os valores de tenso, corrente e potncia deste. A Figura 1 representa o esquema do circuito.

Figura 1 Circuito com Carga ResistivaSeguindo a mesma linha de raciocnio, no segundo circuito, foi aplicada uma tenso correspondente a 50% no varivolt a uma carga resistiva de 220V, 350W em srie com uma carga indutiva de 220V,350VAR. Foram medidos os valores de tenso, corrente e potncia do circuito. A Figura 2 representa o esquema do circuito.

Figura 2 Circuito com Carga Resistiva e Indutiva em SrieFinalmente, o terceiro circuito foi montado, aplicando uma tenso correspondente a 50% no varivolt a uma carga resistiva de 220V, 350W em srie com uma carga capacitiva de 220V,350VAR. Foram medidos os valores de tenso, corrente e potncia do circuito. A Figura 3 representa o esquema do circuito.

Figura 3 - Circuito com Carga Resistiva e Capacitiva em SrieAo final de todos os trs experimentos, os dados coletados foram anotados e analisados de acordo com a teoria envolvida em cada circuito.

3. RESULTADOS E DISCUSSES

3.1 CIRCUITO AOs dados coletados desse circuito esto descritos na tabela 1. Tenso (V)75

Corrente (A)0,46

Potncia (W)39,4

Tabela 1- Dados coletados do circuito AA partir dos valores de tenso e potncia das cargas, foi possvel achar o valor da impedncia, dado por

Logo, com o valor da impedncia e o valor de tenso medido, possvel calcular a corrente e a potncia do circuito, atravs de clculos.

Nesse circuito, os valores se aproximaram dos medidos.

3.2 CIRCUITO BAs medies realizadas nesse circuito retornaram os valores apresentados na tabela 2.

Tenso (V)78,9

Corrente (A)0,31

Potncia (W)15,3

Tabela 2 - Dados coletados do circuito BComo neste circuito h uma carga indutiva em srie com uma carga resistiva, o clculo da impedncia se d por

A partir do valor de impedncia, possvel encontrar a corrente que percorre o circuito atravs da frmula

possvel perceber uma diferena entre a corrente medida e a calculada. Com o auxlio da medio do osciloscpio, apresentado na figura 4, pode-se perceber que as tenses das cargas resistiva e indutiva so diferentes, sabendo que a forma de onda da carga resistiva representada pelo canal 1 (CH1) e a indutiva no canal 2 (CH2). Logo, as impedncias dessas cargas devem ser diferentes.

Figura 4 - Formas de ondas das cargas do circuito BEsses valores explicam ento a diferena entre os valores medidos e calculados, pois para calculos a queda de tenso nas duas cargas so consideradas iguais.

3.3CIRCUITO C

O circuito C foi montado com uma carga resistiva e uma capacitiva em srie. Os valores das medies realizadas nesse circuito so mostrados pela Tabela 3.Tenso (V)76,7

Corrente (A)0,31

Potncia (W)16,8

Tabela 3- Dados coletados do circuito ACalculando a impedncia total desse circuito, tem-se

Por esse valor encontra-se a corrente que atravessa o circuito.

Esse valor tambm difere do medido e pelos mesmos motivos. A figura 5 mostra as formas de onda no osciloscpio, com o canal 1 (CH1) sendo a carga resistiva e o canal 2 (CH2) sendo a carga capacitiva.

Figura 5 - Formas de ondas das cargas do circuito CPela mesma anlise do circuito B, percebe-se a diferena entre os valores de tenso das duas cargas, o que demonstra que suas impedncias tem valores distintos, o que no foi considerado para fins de clculo.

4. CONCLUSO

Nesta primeira prtica, trs circuitos com elementos passivos foram montados. Em todos os trs comprovou-se que os valores medidos se aproximaram de forma coerente com os valores calculados.

Primeiramente, verificou-se o comportamento da carga resistiva, sendo que a corrente e a tenso estavam em fase. J no segundo experimento observou-se que a tenso no indutor estava 90 adiantada em relao a tenso no resistor, fato comprovado pela teoria pois, em um indutor, a tenso adiantada em relao a corrente. Finalmente, no ultimo circuito, observou-se que a tenso no capacitor estava atrasada em relao a tenso no resistor. Esse fato ocorre pois o capacitor leva um certo tempo para carregar.

Em cada um dos circuitos foi efetuada a medio de potncia. Atravs desta percebe-se que o circuito com maior valor de potncia ativa, potncia que realiza trabalho, o primeiro, pois a tenso aplicada se encontrada toda no resistor, elemento que mais dissipa potncia. Ainda importante ressaltar que passamos a conhecer o wattmetro, instrumento que ainda no tinha sido utilizado. Durante os experimentos, foi possvel perceber pequenas diferenas entre os valores medidos e formas de ondas vistas no osciloscpio, com os valores calculados. Estes fatos podem ter ocorrido pelas diferenas nas impedncias das cargas resistivas, capacitivas e indutivas, pois estas s possuam valor de tenso e potncia, no sendo especificado o valor de suas impedncias e reatncias. Tambm necessrio considerar as faixas de erro dos equipamentos utilizados.Por fim, os resultados esperados da prtica foram atingidos, e atravs dos trs circuitos montados, ficou mais claro o funcionamento de elementos passivos sob o domnio frequncia. 5. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

BOYLESTAD, Robert. Introduo a anlise de circuitos. 10 ed. Prentice Hall do Brasil, 2004.