📘 Exercícios RC e RL em Bancada com Osciloscópio

Este material foi criado para ajudar estudantes de eletrônica a entender:

• Como usar as fórmulas
• Como montar na protoboard
• Como medir no osciloscópio
• Como interpretar exercícios de bancada
• Como identificar circuitos RC e RL

🔵 Exercício 1 — Circuito RC Básico

Enunciado

Monte um circuito RC com:

• R = 10kΩ
• C = 100µF
• Fonte = 5V

Determine:

• Constante de tempo
• Tempo de carga total
• Tensão após 1τ
• O que aparece no osciloscópio

Passo 1 — Identificar o circuito

Existe capacitor → circuito RC.

Passo 2 — Fórmula

τ = R × C

Passo 3 — Converter unidades

100µF = 0,0001F

Passo 4 — Calcular

τ = 10000 × 0,0001 τ = 1 segundo

Passo 5 — Carga total

5τ = 5 × 1 5τ = 5 segundos

Passo 6 — Tensão em 1τ

63% de 5V 0,63 × 5 = 3,15V

Montagem na Protoboard

+5V ---- Resistor ---- Capacitor ---- GND | Osciloscópio

O que aparece no osciloscópio?

A tensão sobe lentamente formando uma curva exponencial.

🔵 Exercício 2 — Descarga do Capacitor

Enunciado

Um capacitor de 220µF está ligado em série com um resistor de 4,7kΩ. Calcule:

• Constante de tempo
• Tempo aproximado de descarga total

Passo 1 — Fórmula

τ = R × C

Passo 2 — Converter capacitor

220µF = 0,00022F

Passo 3 — Resolver

τ = 4700 × 0,00022 τ = 1,034 segundos

Passo 4 — Descarga total

5τ = 5 × 1,034 5τ ≈ 5,17 segundos

O que observar?

O que saber:

• Se o capacitor descarrega lentamente
• Se o osciloscópio mostra uma curva descendo
• Se o circuito possui tempo de resposta

🔵 Exercício 3 — Circuito RL

Enunciado

Um circuito RL possui:

• L = 2H
• R = 100Ω

Calcule:

• Constante de tempo
• Tempo aproximado de estabilização

Passo 1 — Identificar

Existe indutor → circuito RL.

Passo 2 — Fórmula

τ = L / R

Passo 3 — Resolver

τ = 2 / 100 τ = 0,02 segundos

Passo 4 — Tempo total

5τ = 5 × 0,02 5τ = 0,1 segundos

O que acontece?

O indutor impede mudanças rápidas na corrente. A corrente sobe lentamente.

🔵 Exercício 4 — Frequência de Corte RC

Enunciado

Um filtro RC possui:

• R = 1kΩ
• C = 100nF

Determine a frequência de corte.

Fórmula

fc = 1 / (2πRC)

Conversão

100nF = 0,0000001F

Cálculo

fc = 1 / (2 × 3,14 × 1000 × 0,0000001) fc ≈ 1592Hz

O que aparece no osciloscópio?

Acima da frequência de corte:

• o sinal começa diminuir
• o filtro atenua o sinal

🔵 Exercício 5 — Análise Completa em Bancada

Enunciado

Monte um circuito RC com:

• R = 2,2kΩ
• C = 470µF
• Fonte = 12V

Determine:

• τ
• 5τ
• Tensão após 1τ
• Forma de onda

Passo 1 — Fórmula

τ = RC

Passo 2 — Conversão

470µF = 0,00047F

Passo 3 — Resolver

τ = 2200 × 0,00047 τ = 1,034 segundos

Passo 4 — Tempo total

5τ = 5 × 1,034 5τ = 5,17 segundos

Passo 5 — Tensão após 1τ

63% de 12V 0,63 × 12 = 7,56V

Como medir?

Canal do Osciloscópio → capacitor Garra GND → negativo da fonte

O que observar?

• Curva exponencial
• Carga lenta
• Resposta do capacitor
• Tempo de subida

📌 Método Universal para Resolver Exercícios RC e RL

PASSO 1

Identifique:

• Capacitor → RC
• Indutor → RL

PASSO 2

Descubra o que o professor quer:

• Tempo?
• Frequência?
• Tensão?
• Corrente?

PASSO 3

Escolha a fórmula:

• RC → τ = RC
• RL → τ = L/R
• Frequência → fc = 1/(2πRC)

PASSO 4

Observe no osciloscópio:

• Curva de carga
• Curva de descarga
• Atraso
• Tempo de resposta