UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA FACULDADE DE ENGENHARIA DE BAURU

LABORATÓRIO DE FÍSICA III

Profª. Dr. LÍGIA DE OLIVEIRA RUGGIERO

RELATÓRIO DO EXPERIMENTO IX RETIFICADOR DE MEIA ONDA E CIRCUITO GRAMPEADOR

JOÃO VITOR DENARDI - 122012593 MATEUS DE ALCANTRA ETRURI - 122012526

BAURU/SP 2013

1 - OBJETIVO

Conhecer os circuitos de retificador de meia onda, circuito grampeador e analisar a relação das

formas de onda da fonte, do diodo e do resistor.

2 - DESCRIÇÃO DO EXPERIMENTO

2.1 Materiais:

- Cabos

- Fonte de tensão (LEYBOLD)

- Osciloscópio (Tektronix – TDS 210)

- 1 resistor de 470Ω

- 2 diodos 1N4007

- Placas de conexão

2.2 Procedimentos:

Parte I) Retificador de meia onda

Montamos o sistema da figura 1, que representa um circuito com uma fonte de tensão alternada,

um diodo e um resistor, tendo como instrumento de medida de tensão versus tempo o

osciloscópio, que é ligado em paralelo ao componente em que se quer registrar a forma de onda.

Figura 1 – Sistema para registrar as formas de onda de entrada e sobre o diodo.

Feito isso, desenhamos:

• A forma de onda da fonte e obtivemos na tela do osciloscópio a tensão pico-pico e o

período, sendo esses valores indicados na forma de onda desenhada.

• A forma de onda sobre o diodo, registrando a tensão de polarização do diodo e o

intervalo de tempo para chegar a está tensão, indicando-os na forma de onda desenhada.

• A forma de onda sobre o resistor, registrando a tensão de pico sobre o resistor, que foi

indicada na forma de onda desenhada.

Parte II) Circuito grampeador

Colocamos um diodo em paralelo ao primeiro da figura 1, com polarização inversa e repetimos

os procedimentos da parte I.

Fig. 6 – Circuito de diodos em paralelo e resistor em série com fonte de tensão alternada [1].

3 - RESULTADOS E DISCUSSÃO

Parte 1)

Observando na tela do osciloscópio, obtivemos as seguintes medidas:

• Forma de onda da fonte:

- Tensão pico-pico: 20,50V (escala 5,00V)

- Período: 16,00ms (escala 2,50ms)

• Forma de onda sobre o diodo:

- Tensão de polarização do diodo 1: 0,80V (escala 2,00V)

- Intervalo de tempo para chegar à tensão de polarização do diodo 1: 0,24ms

• Forma de onda sobre o resistor:

- Tensão de pico sobre o resistor: 9,90V (escala 5,00V)

Com essas medidas, construimos o gráfico de tensão x tempo da parte 1 em papel milimetrado,

em anexo nesse relatório, com as 3 formas de onda encontradas na tela do osciloscópio.

Feito o gráfico, fizemos uma análise dele e obtivemos as seguintes conclusões:

Concluimos que com o diodo em polarização direta a tensão sobre ele permanece igual a tensão

da fonte até que se alcance a tensão de polarização (0,80V), em 0,24ms. Após isso, a tensão

permanece em 0,80V até que a tensão da fonte fique menor que a tensão de polarização. Quando

isso acontece, a tensão do diodo volta a se igualar com a tensão da fonte. Após o fim do meio

período, ocorre a polarização reversa, em que o diodo não permite passagem de corrente [1].

Portanto, em polarização reversa, sua forma de onda acompanha a da fonte, como mostrado no

gráfico da parte 1.

Pelo gráfico, foi visto que no resistor a corrente deixa de ser senoidal e passa a ser uma corrente

contínua pulsante quando o diodo está em polarização direta. Inicialmente, a tensão sobre o

resistor é nula, até que o diodo alcance sua tensão de polarização (0,80V); nesse momento

(0,24ms), começa a passagem de corrente pelo resistor, sendo sua tensão a tensão na fonte menos

a tensão no diodo (𝑉! =  𝑉! −  𝑉!). A tensão de pico sobre o resistor foi medida

experimentalmente como sendo 9,90V, sendo um valor diferente do teório, onde 𝑉! = 10,5 – 0,8

𝑉!  = 9,70V. Essa diferença pode ter sido causada por erro de leitura quando fomos medir a

tensão de pico sobre o resistor no osciloscópio.

Com o diodo em polarização reversa, a corrente é impedida de chegar ao resistor, portanto a

tensão sobre ele é nula.

Parte 2)

Observando na tela do osciloscópio, obtivemos as seguintes medidas:

• Forma de onda da fonte:

- Tensão pico-pico: 21,00V (escala 5,00V)

- Período: 16,00ms (escala 5,00ms)

• Forma de onda sobre os diodos:

- Tensão de polarizaçãodo diodo 1: 0,80V (escala 2,00V)

- Tensão de polarizaçãodo diodo 2: 0,76V (escala 2,00V)

- Intervalo de tempo para chegar à tensão de polarização do diodo 1: 0,24ms

- Intervalo de tempo para chegar à tensão de polarização do diodo 2: 0,20ms

• Forma de onda sobre o resistor:

- Tensão de pico sobre o resistor: 9,60V (escala 5,00V)

Com essas medidas, construimos o gráfico de tensão x tempo da parte 2 em papel milimetrado,

em anexo nesse relatório, com as 3 formas de onda encontradas na tela do osciloscópio.

Analisando o comportamento delas, concluimos que por estarem combinados em paralelo e

estarem em polarizações opostas um do outro, cada um se comportou de uma maneira diferente

quando se ligou a fonte de tensão alternada.

Se a fonte de tensão alternada está em seu polo positivo, ocorre o mesmo que está descrito na

parte 1, com a diferença sendo a tensão de pico sobre o resistor, que foi medida em 9,60V.

Podemos ver essa semelhança comparando os dois gráficos em seus polos positivos.

No polo negativo, entretanto, o gráfico muda completamente. Por causa do outro diodo, a

corrente também passa no polo negativo da tensão da fonte, fazendo a corrente chegar no

resistor, como podemos ver no gráfico.

No polo negativo, a tensão de polarização foi 0,76V, que demora 0,20ms para chegar a esse

valor. Após isso a tensão de polarização do diodo se altera ligeiramente formando um arco quase

imperceptivel devido às suas dimenções pequenas, terminando quando a tensão da fonte fica

menor que a tensão de polarização, momento que a tensão do diodo volta a se igualar com a

tensão da fonte.

Em relação ao resistor, vimos que neste caso a tensão continua a ter um formato

aproximadamente senoidal, porém com intervalos de tempo em que a tensão é nula. A tensão

sobre o resistor é nula até que o diodo alcance sua tensão de polarização (0,80V no polo positivo

e 0,76V no polo negativo); nesse momento (0,24ms no polo positivo e 8,20ms no polo negativo),

começa a passagem de corrente pelo resistor, sendo sua tensão a tensão na fonte menos a tensão

no diodo (𝑉! =  𝑉! −  𝑉!).

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] Sears e Zemansky, Física III: Eletromagnetismo / Hugh D. Young, Roger A. Freedman, 12a edição, Addison Wesley