A Determinar os valores das tensões, correntes e resistências

Sumário

Objetivo:        3

Introdução Teoria:        3

Preparação / Procedimentos        5

Material Utilizado        7

Experimento:        7

Conclusão        7

Bibliografia        7

Objetivo:

Determinar os valores das tensões, correntes e resistências.

Introdução Teoria:

Nos circuitos de corrente contínua, a resistência elétrica é a única grandeza que expressa o impedimento a passagem da corrente elétrica. Em corrente alternada, existem outros efeitos além do resistivo que influenciam a passagem de corrente no circuito; por exemplo, a indutância quando o circuito contém bobinas, ou a capacitância quando o circuito contém capacitores. Deste modo, a razão tensão/corrente em um circuito de corrente alternada não depende apenas das resistências elétricas do mesmo.

Por esse motivo, a razão entre tensão e corrente em um circuito de corrente alternada recebe um outro nome: impedância, um termo que foi proposto por Oliver Heaviside em 1886. Heaviside deu grandes contribuições à teoria eletromagnética, tendo reformulado as equações de Maxwell na notação vetorial moderna. As contribuições de Heaviside também incluem o cálculo vetorial, métodos de resolução de equações diferenciais e teoria de circuitos elétricos e linhas de transmissão, além de ter introduzido outros termos como indutância, condutância e eletretos. A impedância de um circuito é composta de três componentes:

• ZR: componente resistiva da impedância ou simplesmente resistência (R);
• ZC: componente capacitiva da impedância ou reatância capacitiva (XC);
• ZL: componente indutiva da impedância ou reatância indutiva (XL);

Uma outra grandeza importante na descrição de circuitos de corrente alterna é a frequência das tensões e correntes do circuito. A frequência linear é medida em Hertz (Hz) e é igual ao número de ciclos por segundo; seu símbolo é usualmente ƒ. A frequência angular é medida em rad/s e é igual a taxa de variação da fase da corrente; seu símbolo é normalmente ω. A relação entre as duas é:

ω = 2πƒ

Circuito Puramente Resistivo

Na prática, é impossível obter circuitos de corrente alternada com características puramente resistivas, indutivas ou capacitivas. Neste caso (ideal), o tratamento pode ser feito através de equações diferenciais simples. As características previstas individualmente são mantidas quando tratarmos de circuitos que contenham combinações desses elementos.

Resistor submetido a uma fonte de tensão alternada da forma V = V cos(ωt + δ )

[pic 1]

A corrente que flui através do resistor pode ser calculada utilizando-se a lei de Ohm:

[pic 2]

A tensão e a corrente variam cossenoidalmente no tempo, e não existe diferença de fase entre ambas. A amplitude da corrente, Io, é dada simplesmente por Vo / R. A potência instantânea dissipada no resistor é dada por:

[pic 3]

O valor médio da potência dissipada em um ou mais períodos completos é dado por:

[pic 4]

“T” representa um ou mais períodos completos, onde a potência média é diferente de zero para qualquer valor ω, isto é, independentemente da frequência um resistor sempre dissipa a mesma potência elétrica em um circuito onde tensão e corrente variam no tempo.

A impedância do circuito, em módulo, é dada pela razão entres os valores de pico da tensão (Vo) e da corrente (Io):

[pic 5]

A impedância é simplesmente a resistência do circuito.

Preparação / Procedimentos

Descrição dos Procedimentos Circuito RR - Série

1.  A montagem da placa no circuito RR série deve ser feita da seguinte maneira:

a.  Colocar as três lâmpadas nos bocais da placa;

b.  Interligar os bocais conforme o esquema abaixo:

[pic 6]

c.  Conectar os terminais (-) e (+) na fonte de alimentação AC-220V.

2.  Medir a tensão entre os terminais (Vtotal) ligando o voltímetro em paralelo com o circuito e registrar o valor na tabela;

3.  Medir a corrente total do circuito ligando o amperímetro em série em qualquer ponto do circuito e registrar o valor na tabela;

4.  Medir a tensão de cada lâmpada do circuito utilizando o voltímetro em paralelo em cada uma (L1, L2, L3) e registrar o valor na tabela;

5.  Calcular o valor da resistência de cada lâmpada.

Descrição dos Procedimentos Circuito RR – Série/Paralelo

1.  A montagem da placa no circuito RR série/paralelo deve ser feita da seguinte maneira:

a.  Colocar as três lâmpadas nos bocais da placa;