5J30.11 Oscilações amortecidas em um circuito RLC

Um circuito RLC em série é ligado a um gerador de tensão senoidal.
Podem ser escolhidos os valores de capacitância e de resistência do circuito. Os elementos do circuito são:
L = 14,25 mH 
C = 0,47 ou 0,047 μF 
R = 22, 47 ou 220 Ω.

O gerador é ajustado para produzir uma onda quadrada com frequência de 82 Hz e de aproximadamente 2,3 V_pp. Um osciloscópio é utilizado para medir a tensão no capacitor.

Inicialmente, com apenas o indutor e o capacitor de 0,47 μF, observam-se oscilações na tensão do capacitor mostradas na Fig. 1. O decaimento exponencial da amplitude é devido à resistência do indutor (R_L = ?).

Fig. 1. Circuito RLC em série, com L = 14,25 mH, C = 0,47 μF,  R = R_L = ? Ω. A frequência de oscilação é [m]f=\frac {1}{2\pi}\frac{1}{\sqrt{LC}}= 1,94 kHz [/m]

Em seguida, seleciona-se o capacitor de 0,047 μF. O decaimento da amplitude não se altera, mas a frequência das oscilações aumenta.

Depois, resistores de maior resistência são selecionados, um após o outro. Observa-se que a frequência das oscilações não se altera, mas amplitude decai cada vez mais rapidamente com aumento da resistência, como mostrado na Fig. 2.

Fig. 1.Circuito RLC em série, com L = 14,25 mH, C = 0,047 μF. A frequência de oscilação é f = 6,15 kHz. Os valores dos resistores em cada imagem são R = RL = ? Ω, R = 22, 47 e 220 Ω.

• 
• 
• 
• 
• 

Tempo de preparo: