Laboratorio M1K Analog Devices: Capacitores e Circuitos RC

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=Laboratório: Introdução aos Capacitores e Circuitos RC

Objetivos

Conhecer os capacitores, que são dispositivos que armazenam energia elétrica em um campo elétrico.

Conhecer o princípio de funcionamento dos circuitos RC de forma a poder explicar como um capacitor é carregado quando um degrau de tensão é aplicado em seus terminais.

Capacitância

A unidade de capacitância é o Faraday (F). O Faraday é uma unidade muito grande, portanto, usa-se submúltiplos para especificar a maioria dos capacitores utilizados em circuitos eletrônicos, como μF, nF e pF.

Os capacitores são utilizados em circuitos eletrônicos para implementar filtros de sinal para e também para acoplamento CA (desacoplamento CC).

Equipamento e Materiais

  • Modulo Analog Devices M1K e software Pixelpulse
  • Componentes Eletrônicos:
    • Resistores: 1kΩ e 100KΩ
    • Capacitores: 47uF e 1uF

Procedimentos Práticos

Tempo de carga/descarga do capacitor

  1. Identifique os resistores e capacitores a serem utilizados no experimento. Observe que os capacitores eletrolíticos tem polaridade, portanto, devem ser montados no circuito considerando os terminais positivo e negativo.
  2. Monte na matriz de contatos o circuito RC da figura, usando o resistor de 100KΩ e o capacitor de 47uF: [1]
  3. Selecione o canal A do módulo Analog Devices M1K para Gerar Tensão/Medir Corrente e o canal B para Medir Voltagem.
  4. Configure o canal A para gerar uma tensão constante com 5 V.
  5. Conecte o fio do canal A no terminal desconectado do resistor de 100KΩ enquanto observa o crescimento da tensão medida sobre o capacitor, mostrada no canal B. O crescimento da tensão sobre o capacitor indica que o mesmo está sendo carregado.
  6. Mude a tensão gerada pelo canal A para 0V e meça o tempo para a tensão sobre o capacitor chegar próximo a zero.
  7. Mude a tensão gerada pelo canal A para 5V e meça o tempo para a tensão sobre o capacitor chegar próximo 5V. Repita quantas vezes achar necessário para ter uma média do tempo de carga/descarga do capacitor.

Forma de onda da carga/descarga do capacitor

  1. Monte na matriz de contatos o circuito RC da figura, usando o resistor de 1KΩ e o capacitor de 1uF: [2]
  2. Configure o canal A para gerar uma onda quadrada com amplitude oscilando entre 0V e 5V e frequência de 100Hz.
  3. Observe no canal B a forma de onda sobre o capacitor.
  4. Aumente a frequência da onda quadrada e observe a forma de onda sobre o capacitor

Referências

  1. ↑ https://wiki.analog.com/university/courses/engineering_discovery/lab_2
  2. ↑ https://wiki.analog.com/university/courses/engineering_discovery/lab_2

Evandro.cantu (discussão) 15h40min de 3 de julho de 2020 (-03)

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