Física Experimental IV – aula 2 http://dfn.if.usp.br/~suaide/ Alexandre Suaide Ed. Oscar Sala sala 246 ramal 7072

Experiência I (3 aulas) Estudo de circuitos de corrente alternada Estudo de um capacitor Estudo de um indutor Aula 2 Filtros Filtro RC Circuito integrador Aula 3 Análise de Fourier

Impedância de um elemento Define-se a impedância complexa como sendo a razão entre a tensão e corrente complexas Ou seja:

Capacitor, indutor e resistor

Filtros e circuitos especiais Seja o circuito genérico abaixo de 4 terminais Sinal de entrada = Ve Sinal de saída = Vs Como um se relaciona ao outro?

Filtros e circuitos especiais Algumas definições Impedâncias de entrada, saída e ganho

Filtros RC Algumas definições Corrente sobre o circuito e tensão no capacitor

Filtros RC Ganho do circuito

Filtros RC Escrevendo o ganho do circuito como sendo Temos que

Filtros RC – Algumas características Sabendo que Para baixas freqüências (w<<wc)  G0 ~ 1 Para altas freqüências, (w>>wc)  G0 ~ 0 Filtro passa-baixa  deixa passar baixas freqüências.

Filtros RC – circuito integrador Para altas freqüências, (w>>wc) Mas o ganho complexo é a razão entre as tensões complexas de saída e entrada

Filtros RC – circuito integrador Sabendo que E que: No circuito RC, quando (w>>wc)

Arranjo experimental Montar o circuito abaixo Selecionar R e C de tal forma que a freqüência de corte seja por volta de 500 Hz (w = 2pf) para estudo do filtro passa baixa Para o estudo do circuito integrador selecionar R e C para a freqüência de corte seja por volta de 200 Hz

Procedimento: filtro passa baixa Medir o ganho real e a fase do ganho como função da freqüência ~15-20 pontos experimentais, desde baixas freqüências até altas freqüências em relação à freqüência de corte Fazer o gráfico do ganho como função da freqüência (entregar) Fazer o gráfico da fase como função da freqüência Obter, a partir dos dados a freqüência de corte experimental e comparar com valores nominais. Simular o circuito com EWB e comparar com os dados (ganho e fase)

Procedimento: circuito integrador Ajustar o gerador de áudio para ondas quadradas Qual a faixa de freqüências para a qual o circuito integrador funciona satisfatoriamente? Verificar isto visualmente Dentro de 1 período de oscilação da onda, fazer medidas de V vs. t para a entrada e saída. Fazer o gráfico de V vs. t para a tensão de entrada e saída (entregar) Verificar se a integração foi efetuada. Usar o EWB e comparar com os dados experimentais.