O documento apresenta os resultados de um experimento com um circuito RL em série com uma fonte de tensão alternada. Foram coletados dados de tensão no resistor e indutor para diferentes frequências e utilizados para calcular impedância, reatância indutiva e corrente. O circuito atua como um filtro passa-baixa com frequência de corte estimada em 1,7MHz a partir de fórmula e 1,85MHz a partir de gráfico dos dados.

1. Relatório de Física III
Circuito RL em série com fonte de tensão alternada - Filtro RL
Integrantes:
Victória Regina Sacchi R.A: 121011291
Willian Pietrucci R.A: 121011445
Jaime Calçade Rodrigues R.A: 121011381
Professora:Lígia de Oliveira Ruggiero.

2. Circuito RL em série com fonte de
tensão alternada - Filtro RL

3. OBJETIVOS:
MATERIAIS:
PROCEDIMENTO E MONTAGEM:
DADOS E DISCUSSÕES:
Conforme descrito anteriormente, coletamos os dados e com eles efetuamos os calculos para obter a seguinte
tabela:
Frequên
cia
Vr Vl XL Z I Angulo de
defasagem
Ang. Em
graus
Soma
vetorial
Soma
algébrica
100 9,84 0,6 0,027
37
465 0,0211
61
5,88602E-05 0,0033726
9
9,8582757
11
10,44
300 9,8 1,6 0,082
11
465 0,0210
75
0,000176581 0,0101180
71
9,9297532
7
11,4
500 9,4 2,5 0,136
85
465 0,0202
15
0,000294301 0,0168634
51
9,7267671
92
11,9
700 9,3 3,4 0,191
59
465 0,02 0,000412021 0,0236088
31
9,9020199
96
12,7
900 9 4,3 0,246
33
465,00
01
0,0193
55
0,000529742 0,0303542
1
9,9744674
04
13,3
1100 8,6 5 0,301
07
465,00
01
0,0184
95
0,000647462 0,0370995
88
9,9478640
92
13,6
1300 8 5,6 0,355
81
465,00
01
0,0172
04
0,000765183 0,0438449
66
9,7652444
93
13,6
1500 7,7 6,2 0,410
55
465,00
02
0,0165
59
0,000882903 0,0505903
42
9,8858484
71
13,9
1700 7,4 6,6 0,465
29
465,00
02
0,0159
14
0,001000623 0,0573357
16
9,9156442
05
14
2000 6,9 7,2 0,547
4
465,00
03
0,0148
39
0,001177204 0,0674537
75
9,9724620
83
14,1
2300 6,4 7,8 0,629
51
465,00
04
0,0137
63
0,001353784 0,0775718
3
10,089598
6
14,2
2600 5,9 8,2 0,711
62
465,00
05
0,0126
88
0,001530364 0,0876898
8
10,10198 14,1
2900 5,6 8,5 0,793
73
465,00
07
0,0120
43
0,001706945 0,0978079
24
10,178899
74
14,1
3200 5,1 8,6 0,875
84
465,00
08
0,0109
68
0,001883525 0,1079259
63
9,9984998
87
13,7
4200 4,2 9,2 1,149
54
465,00
14
0,0090
32
0,002472124 0,1416527
05
10,113357
5
13,4
5200 3,5 9,5 1,423
24
465,00
22
0,0075
27
0,003060722 0,1753793
49
10,124228
37
13
6200 3 9,8 1,696
94
465,00
31
0,0064
52
0,003649317 0,2091058
72
10,248902
38
12,8
7200 2,7 9,85 1,970
64
465,00
42
0,0058
06
0,00423791 0,2428322
49
10,213349
11
12,55
8200 2,3 9,9 2,244
34
465,00
54
0,0049
46
0,0048265 0,2765584
59
10,163660
76
12,2
9200 2,1 10 2,518
04
465,00
68
0,0045
16
0,005415087 0,3102844
77
10,218121
16
12,1

4. 10200 1,9 10 2,791
74
465,00
84
0,0040
86
0,00600367 0,3440102
8
10,178899
74
11,9
11200 1,7 10 3,065
44
465,01
01
0,0036
56
0,006592249 0,3777358
44
10,143470
81
11,7
12200 1,6 10 3,339
14
465,01
2
0,0034
41
0,007180823 0,4114611
47
10,127191
12
11,6
13200 1,4 10 3,612
84
465,01
4
0,0030
11
0,007769392 0,4451861
65
10,097524
45
11,4
14200 1,3 10 3,886
54
465,01
62
0,0027
96
0,008357956 0,4789108
74
10,084145
97
11,3
Obs: Vr ( Tensão no resistor), Vl (Tensão no indutor), XL (Reatância indutiva), Z(Impedância) e I (Corrente).
Os dados coletados no experimento foram: frequência, tensão no resistor e tensão no indutor. As outras
colunas correspondem a valores obtidos a partir desses valores em conjunto com a teoria e com os valores da
resistência e da indutância dos componentes utilizados.
O circuito RL, trata-se de um filtro passa-baixa portanto so permite a passagem de frequencias abaixo da de
corte. Para o calculo da frequencia de corte podemos tanto fazer uso da seguinte relacao, onde "R" é a resistencia e
"L" a indutancia:
[1]
Como tambem a patir de uma analise grafica a partir dos dados frequencia, tensao no resistor e tensao no
indutor:

5. Com a formula já citada obtemos uma frequencia de 1,7MHz e com auxilio do grafico, o ponto em que as
retas se cruzam é a frequencia de corte, obtemos 1,85MHz.
O que corresponde a um erro de aproximadamente:
(1,85-1,7)/1,7 x 100 = 8,82 % de erro.
Para uma melhor analise do comportamento dos componentes no circuito faremos uso da tabela para a
construção do seguinte gráfico, que contem a impedância, a reatância indutiva e a resistência versus a frequência:
Percebemos a partir do gráfico que os valores se mantém constantes e que a impedância do circuito é
praticamente igual a resistência do circuito, comportamento esse de um circuito composto por fonte e resistência.
Tal comportamento é devido pois a impedância é obtida através da relação:
[1]
E como a reatância do indutor é muito pequena comparada a resistência do resistor a impedância é
praticamente só formada pela resistência. [1]

6. Analisando a corrente a partir do grafico:
obs.: O gráfico acima foi construído a partir da relação entre a tensão no resistor e a resistência, como trata-
se de um circuito em serie a corrente é a mesma em todo ele.
Vemos que com o aumento da frequencia temos uma diminuicao no valor da corrente,isso se deve pois:
Para sinais de baixa frequência o indutor apresenta baixa reatância, XL << R e seu comportamento tende a
um curto-circuito. Desta forma, a maior parcela da tensão de entrada estará sobre o resistor de saída. Podemos dizer
que o circuito “deixa passar” sinais de baixa frequência.
Para sinais de altas freqüências o indutor apresenta alta reatância, XL >> R e seu comportamento tende a um circuito
aberto. Desta forma, a maior parcela da tensão de entrada estará sobre o indutor e a tensão sobre o resistor de
saída será muito pequena. Podemos dizer que o circuito “impede a passagem” de sinais de altas freqüências. [1]
CONCLUSÃO:

7. BIBLIOGRAFIA:
[1] Boylestad, R.L., Introdução à Análise de Circuitos, Prentice-Hall do Brasil, 8a Edição,
1997.