Relatório Pratica; Físcia experimental B UFSCar

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Um outro conceito importante é o da frequência de corte. Quando esse valor é atingido, a tensão de pico do indutor e do resistor se igualam.

Teoricamente ela é calculada através da equação (equação 14).[pic 15]

Porém, pode ser calculada no experimento sabendo que a frequência de corte é atingida quando a tensão no componente desejado (indutor ou resistor) é 0,707 da tensão inicial.

4. Material Utilizado

- Osciloscópio

- Indutor e resistor

- Fonte geradora de sinais

- Caixa de montagem (protoboard)

5. Procedimento Experimental

No circuito representado na figura 1, foi colocado um dos canais no osciloscópio na entrada (gerador) e um na saída; que primeiramente foi o indutor, depois, trocando-os de lugar, no resistor.

O gerador de áudio foi ajustado para ondas quadradas com Vpp de 3V.

A partir das telas do osciloscópio foi possível medir a meia-vida do circuito e a constante de tempo τ.

Passando o gerador para ondas senoidais, foi possível medir VR e VL em função da variação da frequência. Essa medição foi realizada para ambos os componentes em 20 pontos distintos, sempre gerando uma tensão na saída entre 3,8V e 0,4V.

Com os dados coletados foram desenhados gráficos de ‘V versus f’ e ‘Φ versus f’ para ambos os componentes. Além disso, foi calculado o valor teórico de τ, assim como a frequência de corte teórica e experimental.

6. Apresentação dos Resultados

Com a tensão no gerador ajustada em Vg ± ΔVg = (3,0 ± 0,1)V foram obtidas as seguintes imagens no osciloscópio:

[pic 16]

(Figura 2: Vr x t)

Na figura 2, referente ao resistor, é possível calcular

O tempo de meia vida

T1/2 ± ΔT1/2 = (12,00 ± 0,01) ms

A constante de tempo

τ ± Δτ = (17,31 ± 0,01) ms

E a indutância

L ± ΔL = (96,93 ± 0,09) H

[pic 17]

(Figura 3: VL x t)

Na figura 3, referente ao indutor, pode-se calcular

O tempo de meia vida

T1/2 ± ΔT1/2 = (15,00 ± 0,01) ms

A constante de tempo

τ ± Δτ = (21,64 ± 0,01) ms

E a indutância

L ± ΔL = (121,18 ± 0,09) H

Sendo o valor teórico da constante de tempo τ = 17,85 ms, há uma concordância de 96,9% entre o calculado com base no resistor como saída e 82,4% com o indutor como saída.

Com base nas medições realizadas de acordo com o explicado no procedimento experimental, foi possível a construção de duas tabelas:

VRPP

φR

f(VRPP)(Hz)

4

0,00

1300

3,92

-11,48

2160

3,76

-19,95

3430

3,6

-25,84

4680

3,28

-34,92

6540

3,2

-36,87

7064

3,04

-40,54

8066

2,88

-43,95

9091

2,64

-48,70

10454

2,48

-51,68

11350

2,4

-53,13

12235

2,32

-54,55

13070

2,08

-58,67

14815

1,84

-62,61

16887

1,76

-63,90

18735

1,6

-66,42

20732

1,44

-68,90

22728

1,28

-71,34

24692

1,2

-72,54

28470

0,96

-76,11

31416

0,72

-79,63