UNIVERSIDADE CATÓLICA DE BRASÍLIA
CURSO DE FÍSICA - LABORATÓRIO DE ELETROMAGNETISMO
C IRCUITOS DE C ORRENTE A LTERNADA - RL
OBJETIVO
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Medir a corrente e tensões no circuito RL com corrente alternada.
Diferenciar circuitos de corrente alternada e corrente contínua.
Verificar a variação da indutância com o número de voltas e com o preenchimento de seu núcleo por
um material magnético.
MATERIAL NECESSÁRIO
Resistor
Indutor de 11mH
Amperímetro e voltímetro
Chave liga – desliga
Fonte de tensão de corrente alternada (Gerador de Funções)
Fios, e núcleo de ferro e barras de cobre ou alumínio.
PROCEDIMENTO
1. Monte o circuito RL série abaixo:
L ( sem núcleo
de ferro)
R
Voltagem
na Fonte
V
Fonte tensão CA
A
Chave
Aqui R = 50 Ω e L.= 0.011H (Sem o núcleo de ferro). A amplitude de tensão da fonte é de ±5V com
uma freqüência de 400Hz.
2. CASO I: Faça a medida da tensão através da fonte, resistor e indutor e também da corrente que
atravessa o circuito. Complete a tabela 1 abaixo:
TABELA 1: MEDIDAS NO CIRCUITO – RL – SÉRIE – CASO I
TENSÃO
CORRENTE
Resistor: VR
Indutor: VL
V
Fonte: VF
V
Circuito: I
V
A
3. CASO II: Coloque o núcleo de ferro na forma de barra no interior do indutor e faça a medida da
tensão através da fonte, resistor e indutor e também da corrente que atravessa o circuito. Repita com
as barras de alumínio e cobre. Complete a tabela 2 no verso:
ELETRICIDADE E MAGNETISMO
CIRCUITO RL
SÉRIE
1
TABELA 2: MEDIDAS NO CIRCUITO – RL – SÉRIE – CASO II
TENSÃO
CORRENTE
Material
Resistor: VR
Indutor: VL
Fonte: VF
Circuito: I
Fe
V
V
V
A
Al
V
V
V
A
Cu
V
V
V
A
4. CASO III: Retire o metal do interior do indutor e conecte apenas a metade das espiras. Faça a medida
da tensão através da fonte, resistor e indutor e também da corrente que atravessa o circuito. Complete
a tabela 3 abaixo:
TABELA 3: MEDIDAS NO CIRCUITO – RL – SÉRIE – CASO III
TENSÃO
CORRENTE
Resistor: VR
Indutor: VL
V
Fonte: VF
V
Circuito: I
V
A
TAREFAS
Para o circuito do CASO 01:
1. A partir das medidas experimentais de VF , VL , VR e I , da lei de OHM, da definição de XL e do
fato da freqüência da fonte ser de 400Hz (freqüência angular de ω = 2πf ), determine os valores
experimentais de:
a) Reatância Indutiva: XL = ______________Ω e portanto L = ___________________H
b) Resistência : R = ______________Ω .
c) Impedância: Z = ______________Ω .
Compare (erro %!) com os valores nominais de R e L e com o valor teórico de Z (utilize os valores
experimentais de L e R e faça a propagação de erros a fim de determinar Z ± ∆Z).
2. Some algebricamente as tensões através de cada elemento do circuito e compare com a tensão
através da fonte. Explique as concordâncias, discrepâncias encontradas.
3. Para cada um dos circuitos RL determine a indutância L:
LCASOI = _______ LCASOII (Fe) = ______ LCASOII (Al) = ______ LCASOII (Cu) = _______e LCASOIII = _______
Comente as diferenças encontradas e baseado na definição para a indutância de um solenóide cuja altura
é bem maior que seu raio (atenção):
Lsolenóide = µ0 n2 A ( solenóide muito grande e estreito)
ELETRICIDADE E MAGNETISMO
CIRCUITO RL
SÉRIE
2
onde µ0 é a permeabilidade magnética do meio, n o número de voltas, A área da seção transversal e
o comprimento do solenóide, discutindo se esta fórmula é qualitativamente válida.
ELETRICIDADE E MAGNETISMO
CIRCUITO RL
SÉRIE
3