Relatório de Circuitos Elétricos I

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Parte 3: Circuito RL com Excitação Senoidal

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Figura 9: Circuito RL com Excitação Senoidal implementado no software PSpice

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Figura 10: Gráfico da tensão no resistor R3

Na Figura 10 pode-se observar o comportamento da tensão no resistor de 2Ω do circuito proposto. Com a chave U1 fechada e U2 aberta, ou seja, antes de t=5s percebe-se o aumento da tensão no resistor já que a fonte de 4V está carregando o indutor (aumentando sua tensão gradativamente) e esse fornecendo um pouco de energia para o resistor. Quando o indutor fica completamente carregado o mesmo passa a atuar como um curto-circuito em CC e a tensão no resistor se mantém constante. Com a alteração das posições das chaves em t=5s, a fonte responsável pela tensão no circuito é de excitação senoidal, logo a tensão no indutor terá esse comportamento e consequentemente no resistor também.

[pic 13]Figura 11: Gráfico da corrente no indutor L1

Na Figura 11 pode-se observar o comportamento da corrente no indutor do circuito proposto. A corrente no mesmo foi iniciada em zero. Com a chave U1 fechada e U2 aberta, ou seja, antes de t=5s percebe-se o aumento da corrente já que o indutor está carregando, quando o mesmo carrega passa a atuar como um curto-circuito em CC atingindo sua corrente máxima. Com a alteração das posições das chaves em t=5s, a fonte de tensão responsável pela corrente do circuito é de excitação senoidal, logo a corrente no indutor terá esse comportamento.

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Figura 12: Gráfico da tensão no indutor L1

Na Figura 12 pode-se observar o comportamento da tensão no indutor do circuito proposto. Com a chave U1 fechada e U2 aberta, ou seja, antes de t=5s percebe-se a queda da tensão já que com o indutor carregado o mesmo passa a atuar como um curto-circuito em CC não havendo ddp. Com a alteração das posições das chaves em t=5s, a fonte de tensão responsável pela corrente do circuito é de excitação senoidal, logo a tensão no indutor terá esse comportamento.

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Figura 13: Gráfico das potências instantâneas do indutor L1 (verde) e do resistor R3 (vermelho)

Na Figura 13 pode-se observar o comportamento das potências instantâneas no indutor e no resistor de 2Ω do circuito proposto. Lembrando que a potência é dada pela seguinte relação:

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Em t=0s a potência é zero, pois a corrente no indutor e no resistor também é zero. A pequena curva em verde observada pouco depois de t=0s acontece quando o indutor está carregando e sua corrente aumentando (como mostrado na figura 11) o que faz aparecer uma potência no mesmo, isso faz aumentar a corrente também no resistor e consequentemente sua potência. Após isso o indutor carregou e passou a atuar como um curto-circuito em CC, logo não há ddp no mesmo e consequentemente a potência também é zero. Nesse intervalo a tensão e a corrente no resistor estão constantes, logo a potência também fica linear. Com a alteração das posições das chaves em t=5s, a fonte de tensão responsável pela corrente do circuito é de excitação senoidal, logo a corrente no indutor terá esse comportamento e consequentemente sua potência também. Já no resistor a corrente também será alternada e assim sua potência, porém o mesmo não dissipa energia no sistema.

O indutor oscila em positivo e negativo porque armazena e dissipa energia, já o resistor só possui parte positiva pois só armazena.