Disciplina: Fundamentos de Eletrotecnica
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ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 1
Unidade: 1 Introdução à eletrotécnica.
Aula: 4 Medição de greandezas elétricas utilizando Multímetro, Fontes de Tensão e
Osciloscópio.
Software
Software
Livre
Infraestrutura
Requerimento do Sistema
Pentium 4M ou equivalente (32 bits)
Pentium 4 G1 ou equivalente (64 bits)
1 GB de RAM 2 GB de espaço em disco
Resolução de tela de 1024 x 768 (Opcional)
Sistema Operacional
Windows 10
Descrição do software
LTspice é um software simulador SPICE poderoso, rápido e gratuito, captura esquemática e
visualizador de forma de onda com melhorias e modelos para melhorar a simulação de circuitos
analógicos. Sua interface de captura esquemática gráfica permite sondar esquemas e produzir
resultados de simulação, que podem ser explorados ainda mais através do visualizador de forma
de onda integrado.
O download do software pode ser feito no seguinte endereço:
https://www.analog.com/en/resources/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html
Após o download, a instalação é rápida e intuitiva. A própria desenvolvedora do software fornece
um tutorial básico de utilização que pode ser acessados em:
https://www.analog.com/en/resources/media-center/videos/series/ltspice-getting-startedtutorial.html.
Atividade Prática
Introdução
A aula prática abordará a medição de grandezas elétricas utilizando ferramentas essenciais,
como multímetro, fontes de tensão e osciloscópio. Essas ferramentas são amplamente utilizadas
no campo da eletrônica e são fundamentais para a realização de testes e medições precisas em
circuitos elétricos. Tais ferramentas serão abordadas por meio de um software de simulação, a
Público
fim de compreender quais medidas elas podem realizar.
O multímetro é um instrumento versátil capaz de medir diversas grandezas elétricas, como
tensão, corrente e resistência. Ele é composto por uma tela de exibição, seletores de escala e
pontas de prova. Durante a aula prática, serão apresentadas as medidas que podem ser
realizadas com tais equipamentos.
As fontes de tensão são dispositivos que fornecem uma tensão elétrica constante ou variável a
um circuito. Elas são utilizadas para alimentar componentes e circuitos durante testes e
experimentos. Nessa aula prática, serão abordados os conceitos de tensão contínua e alternada,
bem como a utilização correta das fontes de tensão para alimentar circuitos e realizar medições.
O osciloscópio é um instrumento de medição que permite visualizar formas de onda elétricas,
permitindo análises detalhadas de sinais. Ele é particularmente útil na identificação de problemas
em circuitos elétricos e no estudo de sinais periódicos. Durante a aula prática, serão apresentados
as formas de onda que podem ser aquisitadas pelo osciloscópio.
Os principais conceitos que serão trabalhados nesta aula prática envolvem a compreensão das
grandezas elétricas, como tensão, corrente e resistência, assim como como realizar tais medidas.
A correta utilização das ferramentas de medição é essencial para a obtenção de medidas precisas
e confiáveis, além de contribuir para a compreensão teórica dos conceitos estudados na disciplina
de eletricidade.
Atividade proposta
Realizar medições de grandezas elétricas utilizando um software de simulação, aplicando os
conceitos aprendidos para obter resultados precisos e compreender o funcionamento dos
circuitos elétricos..
Objetivos
1. Compreender os princípios básicos das medições elétricas, incluindo as grandezas de tensão,
corrente e resistência.
2. Conhecer o funcionamento e operação correta do multímetro, fontes de tensão e osciloscópio.
3. Aplicar técnicas apropriadas de medição, como seleção de escalas, conexões adequadas das
pontas de prova e configuração correta das ferramentas utilizadas.
4. Realizar medições precisas de grandezas elétricas em diferentes componentes e circuitos.
5. Interpretar e analisar os resultados das medições, identificando possíveis problemas ou
características dos circuitos analisados..
Procedimentos para a realização da atividade
Caro aluno, nesta simulação no LTspice, você terá a oportunidade de aplicar os conceitos e
habilidades aprendidos sobre medições elétricas. Siga as etapas abaixo para realizar a simulação
com sucesso:
1. Caracterização dos componentes e circuitos: Analise o circuito elétrico fornecido ou
projetado e identifique os componentes relevantes, como resistores, capacitores ou indutores.
Público
Compreenda o funcionamento do circuito e os objetivos da medição. No exemplo a seguir são
usados dois resistores de 1 kohm em série com uma fonte de tensão contínua de 12 V.
Para montar o circuito no simulador da forma que está apresentado na figura anterior, você deve
seguir os passos indicados a seguir.
Após a instalação do LTspice, você irá se deparar com a tela inicial do software, apresentada a
seguir. Para criar um novo esquemático de circuito clique no local indicado.
A fonte de tensão está posicionada no local indicado a seguir. Configure o valor “DC value[V]”
com o necessário para o experimento.
Público
A fonte de de corrente deve ser adicionada como um componente. Clicando como o botão
direito configure o valor “DC value[A]” com o necessário para o experimento.
O resistor e a referência estão nos locais indicados a seguir. Para configurar o valor do resistor,
clique sobre ele com o botão direito.
Caso seja necessário remover algum componente, aperte a tecla ‘del’ do teclado e clique sobre
o componente que deseja remover. Para mover um componente, utilize a tecla ‘M’ e clique
sobre o componente desejado. Para cancelar uma seleção ou a adição de algum compente,
aperte a tecla ‘esc’. Para rotacionar um componente quando ele é adicionado, aperte ‘Crtl+R’.
2. Conexões elétricas: A ligação dos componetes é feita com o fio (wire), selecionado ao se
clicar ‘w’ ou pelo atalho na barra de ferramentas. Realize as conexões no circuito simulado e
verifique se elas estão corretas. As medições são feitas diretamente pelo simulador, considerando
o ponto adicionado como referência no circuito. Assim, os valores de tensão e corrente de todos
Público
os componentes serão apresentadas com a simulação.
3. Configuração da simulação: Para configurar corretamente a simulação, realize os passos
indicados a seguir:
4. Medição das grandezas elétricas: Realize as medições necessárias executando a simulação
no local indicado a seguir. O resultado irá aparecer em um log com todos os valores de tensão e
corrente dos circuitos ou você pode acessa-los posicionando o mouse sobre os componentes
após fechar a janela de log. Registre os valores de tensão e corrente para cada um dos
componentes, o que poderia ser feito com um multimetro em uma situação real.
5. Utilização das fontes de tensão alternada: Agora, altere o circuito ou crie um novo
esquemático com a configuração apresentada a seguir, utilizando uma fonte de tensão alternada
para alimentar o circuito. A fonte deve possuir valor de pico de 120 V e frequencia de 120 Hz e
os resistores 1 Mohm, equivalente a 1000 kohm.
Público
Para ajustar a fonte de tensão, nas configurações avançadas, selecione a opção “SINE” e coloque
os valores de amplitude e frequencia conforme o indicado no experimento. Para configurar o valor
do resistor, clique sobre ele com o botão direito.
Verifique se os parâmetros elétricos estão de acordo com o esperado para o circuito em análise.
6. Configuração da simulação: Configure a simulação no modo ‘Transient’, com os seguintes
parâmetros:
Público
7. Captura e análise da forma de onda: Aperte o botão com o icone de play para que a
simulação seja feita. Para que seja traçada a curva da tensão sobre os resistores, você deve
clicar nos entre o resistor R2 e a fonte V1 e entre os resistores R2 e R1 para que as pontas de
prova sejam adicionadas ou então selecione as na opção ‘Select visible traces’:
Capture a forma de onda e analise-a com cuidado, observando os parâmetros importantes, como
amplitude, frequência e fase. Identifique qualquer anomalia ou comportamento inesperado.
8. Onda triangular: Configure novamente a fonte de tensão alternada para que agora seja
gerada uma onda triangular. Para isso, faça os ajustes conforme mostrado na figura a seguir.
Esse é um passo que pode ser executado fisicamente utilizando um gerador de funções.
Público
9. Configuração e simulação: Mantenha as configurações de simulação em “transient” com
“stop time” de 30 ms. Realize a simulação e avalia as formas de onda obtidas, verificando se elas
coerentes com o esperado.
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