FÍSICA EXPERIMENTAL II

Turmas ECI, IF1

 

 

 

 

 

 

 

 

Circuito RC em onda quadrada.                  

 

O circuito RC está desenhado abaixo:

Note que nesse arranjo, o canal 2 do osciloscópio estará medindo a voltagem no capacitor. Você pode obter a voltagem no resistor calculando Vr=Va-Vb ou medindo a voltagem no resistor. Neste último caso, é necessário alterar a posição do resistor com a do capacitor.

 

Para os dados coletados e mostrados abaixo, foi feita a medida no resistor durante o processo de carga no capacitor.

 

A escala de tempo no osciloscópio foi de 250 microsegundos/div

A escala de voltagem foi de 1 V/div

Assumi como incerteza a metade da menor divisão na tela do osciloscópio, o que dá um 1/10 de divisão, nesse caso 0.1 V

Utilizei o QTIPLOT para analisar os dados. Digitei as colunas de tempo e Vr e acrescentei uma coluna para a incerteza de Vr. Fazendo o gráfico, verificamos facilmente o decaimento exponencial.

Dica: Quando você digitar a coluna de Vr, você não precisa se preocupar em calcular os valores das frações.. O qtiplot calcula automaticamente para você, ou seja, ao digitar 7+2/5 e teclar enter, ele automaticamente substitui por 7.4 !

 

 

A partir desse gráfico, ou mesmo da tela do osciloscópio, podemos determinar o tempo de meia vida (t1/2) e o tempo de relaxação (tau), ambos por interpolação na curva traçada.

 

Outra forma para obter esses valores é linearizar a função que descreve a curva acima (página 21 do roteiro). Neste caso, adicionei mais 2 colunas no QTIPLOT: uma delas eu coloquei o Ln de Vr e na terceira o erro propagado de Ln Vr. Com isso fiz o gráfico e fiz um ajuste de reta.

 Compare os valores obtidos experimentalmente com o valor esperado (nominal):

No 1o. gráfico acima obtive uma discrepância de 2.1 %, enquanto que no 2o gráfico obtive 0.1%.

 

Abaixo segue o link para o meu arquivo de dados do qtiplot.

link:  RC-OndaQuadrada.qti

 

A. M. Gomes   Rio de Janeiro, 25.08.2010.