Característica Corrente x Tensão de um VDR - Uso do Osciloscópio na Escola – 13 (INS411)

Sabemos que osciloscópio é uma das mais poderosas ferramentas de ensino nas escolas técnicas e mesmo nas escolas de nível médio dentro do programa de ensino de tecnologia (STEM). Com sua ajuda podemos programar diversos experimentos de física, eletricidade, e mesmo de outras ciências e agora de uma forma mais completa se acrescentarmos a isso tudo aplicativos disponíveis para celulares. Neste artigo damos um exemplo, de experimento que pode ser realizado com a ajuda de um osciloscópio, em especial, os modelos InfiniiVision série 2000X e 3000X da Keysight.

AZ ideia básica deste experimento é visualizar no osciloscópio a curva de comportamento de um VDR (Voltage Dependent Resistor ou Varistor).

A análise permite ver a variação que a condução deste componente apresenta quando a tensão aplicada também muda.

O circuito para o experimento é mostrado na figura 1, assim como a curva visualizada.

 

Figura 1
Figura 1

 

Para o experimento é preciso contar com o seguinte material, além do osciloscópio:

- 1 fonte variável de CA (pode ser um transformador de isolamento) que tenha uma tensão de pico da mesma ordem que a do VDR utilizado, por exemplo 10 V (secundário de 6 V). Pode ser usado um gerador de funções que tenha um sinal de saída com esta amplitude.

- 1 VDR que tenha entre 10k e 47k Ω de resistência com 10 V para ocaso de um transformador de 10 V.

Resistores de 10 k Ω.

 

Procedimento:

Uma vez ajustada a fonte (se necessário), ajustamos o osciloscópio para visualizar o sinal, lembrando que a tensão aplicada terá a frequência da rede de 60 Hz (50 Hz).

O canal X do osciloscópio deve ser colocado em EXT as amplificações devem então ser ajustadas para que a imagem seja a mostrada na figura 1.

Observando a forma de onda, altera-se em seguida a amplitude do sinal da fonte (pode-se usar um potenciômetro de 10 k se for usado um transformador) analisando-se as formas de onda resultante na tela.

 

Análise

A resistência que um varistor apresenta depende da tensão aplicada e isso pode ser facilmente verificado pela não linearidade da forma de onda apresentada na tela do osciloscópio.

Com a medida da tangente da curva em diversos pontos da tela pode-se ter o valor da resistência apresentada num ponto determinado.

Observe que a resistência apresentada pelo dispositivo (VDR) é ôhmica e não depende da frequência.

Isso também pode ser constatado experimentalmente alterando-se a frequência da fonte, caso de um gerador de funções, por exemplo.

 

 

 

 

 


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