RIGOL DS1102Z-E

RIGOL DS1102Z-E

TIME: 50us/div

MODO RC

Vmax
5.00V

Vmin
0.00V

Vpp
5.00V

Freq
60Hz

τ
2.20ms

Rise
4.84ms

RMS
0.00V

AVG
0.00V

ANÁLISE CURSOR B

BY: 0.00V

ΔT: 0.00ms

I: 0.00mA

P: 0.00mW

Energia: 0.00mJ

Circuito

RC Carga RC Descarga RL Indutor

Cursor B

📡 GUIA COMPLETO DE BANCADA

Passo a passo completo para usar o Osciloscópio Rigol em circuitos RC e RL, medir tempo de carga, usar cursores, calcular tensão, corrente, potência e responder a prova prática.

🎯 O que o professor quer na prova

• Montagem correta na protoboard
• Identificação dos resistores (R1, R2, R7, R9 etc)
• Uso correto do osciloscópio
• Posicionar os cursores corretamente
• Medir o tempo até 95%
• Calcular tensão
• Calcular corrente
• Calcular potência
• Calcular potência padrão
• Comparar valor teórico com valor medido

🔧 ETAPA 1 — Montagem na Protoboard

✅ Identificar os resistores

O professor pode pedir:

• R1
• R2
• R7
• R9

Você deve usar a tabela de cores dos resistores para descobrir os valores.

✅ Tipos de associação

• Série
• Paralelo
• Misto

✅ Fórmulas dos resistores

Resistores em Série

RT = R1 + R2 + R3 + ...

A corrente é igual em todos.

Resistores em Paralelo

1 / RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3

A tensão é igual em todos.

📺 ETAPA 2 — Configurando o Osciloscópio

✅ Canal 1

Canal 1 mede o sinal principal.

✅ Canal 2

Canal 2 mede o comportamento da carga do capacitor ou do indutor.

✅ Ajustes importantes

• TIME/DIV
• VOLTS/DIV
• POSIÇÃO VERTICAL
• CURSORES

✅ Ajuste visual

📍 ETAPA 3 — Uso dos Cursores

✅ Cursor A

O Cursor A fica no início da curva.

Ou seja: onde a forma de onda começa a subir.

✅ Cursor B

Mover até atingir 95% da tensão máxima.

✅ Exemplo do professor

Tensão máxima:

Vmax = 4,94V

✅ Calcular 95%

95% = 4,94 × 0,95 95% = 4,693V

Agora mover Cursor B até BY ≈ 4,693V.

✅ Ler o ΔT

O osciloscópio mostra:

BX - AX = ΔT

Esse valor é o tempo de carga até 95%.

⚡ ETAPA 4 — Fórmulas que podem cair

✅ Lei de Ohm

V = R × I

✅ Corrente

I = V / R

✅ Potência

P = V × I

✅ Potência usando corrente

P = I² × R

✅ Potência usando tensão

P = V² / R

⏱️ ETAPA 5 — Circuito RC

✅ Fórmula do capacitor

Vc(t) = V(1 - e^(-t/RC))

✅ Constante de tempo

τ = R × C

✅ Regra importante

• 1τ = 63%
• 2τ = 86%
• 3τ = 95%
• 5τ ≈ carga completa

✅ O que o professor mede

Tempo até 95%.

🌀 ETAPA 6 — Circuito RL

✅ Fórmula do indutor

I(t) = I(1 - e^(-tR/L))

✅ Constante de tempo RL

τ = L / R

✅ Comportamento

O indutor demora para permitir a passagem da corrente.

🧮 ETAPA 7 — Exemplo Completo da Prova

✅ Dados

• Fonte = 5V
• R = 1000Ω
• V medido = 4,693V

✅ Corrente

I = V / R I = 4,693 / 1000 I = 0,004693A I = 4,693mA

✅ Potência

P = V × I P = 4,693 × 0,004693 P = 0,022W P = 22mW

✅ Comparar com o osciloscópio

O valor teórico deve ficar próximo do valor medido.

Clique aqui e pratique com exercícios

⚠️ DICAS IMPORTANTES PARA NÃO ERRAR

• Não inverter polaridade do capacitor
• Conferir valor dos resistores
• Ajustar bem os cursores
• Sempre usar o Cursor A no início da subida
• Mover o Cursor B até 95%
• Conferir unidade: V, mA, mW, ms
• Osciloscópio exige atenção visual
• tem que saber interpretar a tela

Esta é a clássica equação do circuito RC série durante o processo de carga de um capacitor. Ela descreve matematicamente como a tensão no capacitor aumenta ao longo do tempo quando o circuito é alimentado por uma fonte de tensão contínua constante.

V_c(t) = V · (1 − e^{−t / RC}) Equação de Carga do Capacitor

Significado de cada termo

Para entender o comportamento do circuito, vamos analisar o que significa cada variável da fórmula:

• V_c(t): A tensão instantânea no capacitor no instante de tempo t (medida em Volts).
• V: A tensão da fonte de alimentação contínua (em Volts). É o valor máximo teórico que o capacitor atingirá.
• e: A base do logaritmo natural (uma constante matemática que vale aproximadamente 2,718).
• t: O tempo decorrido desde o momento em que a chave do circuito foi fechada (em segundos).
• R: A resistência do resistor conectado em série (em Ohms, Ω).
• C: A capacitância do capacitor (em Farads, F).

A Constante de Tempo (τ)

O produto do resistor pela capacitância (R · C) é uma propriedade fundamental do circuito chamada de constante de tempo, representada pela letra grega tau (τ):

τ = R · C

Esta constante define a velocidade com que o capacitor se carrega. Na prática, a tabela abaixo mostra a porcentagem da tensão total da fonte que o capacitor atinge conforme o tempo passa em múltiplos de τ:

Tempo decorrido (t)	Porcentagem da Carga Máxima (V)
1τ	Aproximadamente 63,2%
2τ	Aproximadamente 86,5%
3τ	Aproximadamente 95,0%
4τ	Aproximadamente 98,2%
5τ	Aproximadamente 99,3% (Considerado totalmente carregado)

Comportamento Gráfico e Extremos

Podemos entender o comportamento do circuito analisando dois momentos cruciais:

1. No instante inicial (t = 0): O termo exponencial se torna e⁰ = 1. Substituindo na fórmula, temos V_c(0) = V · (1 − 1) = 0 V. Isso significa que, no início, o capacitor se comporta exatamente como um curto-circuito.

2. Após muito tempo (t → ∞): O termo exponencial e^−∞ tende a 0. A equação resulta em V_c(t) → V. Quando totalmente carregado, o capacitor impede a passagem de corrente contínua, funcionando como um circuito aberto.

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✅ RESUMO FINAL

Montar circuito → ajustar osciloscópio → posicionar Cursor A → encontrar 95% → posicionar Cursor B → ler ΔT → calcular tensão → corrente → potência → comparar teoria e prática.