Circuitos Eletricos 1, Circuitos Rl, Rc, Rlc

Anhanguera Educacional

Anápolis

Engenharia Elétrica

Circuito Elétricos I

Anápolis

2013

Circuito Elétricos I

Monografia apresentada como exigência para obtenção do grau de Bacharelado em Engenharia Elétrica da Anhanguera Educacional.

Orientador: Allan

Anápolis

2013

RESUMO

Um circuito RLC (também conhecido como circuito ressonante ou circuito aceitador) é um circuito elétrico consistindo de um resistor (R), um indutor (L), e um capacitor (C), conectados em série ou em paralelo. O circuito RLC é chamado de circuito de segunda ordem visto que qualquer tensão ou corrente nele pode ser descrita por uma equação diferencial de segunda ordem.

Palavras-chave: circuirto rlc

ABSTRACT

.

Keywords: .

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO 5

3 CIRCUITO RLC SÉRIE 7

4 CIRCUITO RLC PARALELO 12

5 CIRCUITO RLC MISTO 14

6 TEOREMA THÉVENIN 15

7 EQUIVALENTE NORTON 17

8 CONCLUSÃO 19

REFERÊNCIAS 20

1 INTRODUÇÃO

Este trabalho tem como objetivo compreender as principais características de um circuito RLC série, paralelo, misto o teorema de Thévenin e teorema de Norton.

3 CIRCUITO RLC SÉRIE

O circuito RLC série é um circuito conhecido como circuito ressonante ou circuito aceitador, sendo este constituído de um resistor (R), um indutor (L), e um capacitor (C), conectados em série.

Figura 00

Circuito Rlc Série

Considere o circuito RLC em série representado na figura 00. O gerador representado produz uma tensão sinusoidal Os aparelhos de medida usados habitualmente (multímetros) não têm um tempo de resposta suficientemente rápido para ler os valores instantâneos da corrente e da tensão. Na realidade permitem aceder apenas aos valores eficazes dessas grandezas:

Um circuito RLC em série é percorrido por uma corrente sinusoidal de frequência variável. Estuda-se a intensidade da corrente que percorre o circuito, bem como a tensão aos seus terminais, em função da freqüência.

Para analisar o circuito abaixo deveremos lembrar que a tensão total aplicada é a soma vetorial das tensões VC, VR eVL. No diagrama fasorial a tensão na resistência está em fase com a corrente, a tensão na indutância está adiantada de 90º enquanto a tensão no capacitor está atrasada de 90º. Consideremos que a fase da corrente é nula (arbitrariamente), consequentemente todos os outros fasores estarão atrelados a isso. Por exemplo a fase de VRserá zero também.

Figura 01 - (a)

Circuito RLC série.

Figura 01 - (b)

Diagrama fasorial .

No diagrama da Figura 01 estamos considerando, arbitrariamente, que o circuito é indutivo, e portanto VL > VC, e desta forma a corrente estará atrasada em relação à tensão. Para obter a expressão da tensão total e da impedância devemos fazer a soma vetorial das três tensões, como indicado na Figura 02.

Figura 02

Diagrama Fasorial soma das tensões

Ainda na Fig02, observe que VL e VC tem mesma direção mas sentidos oposto, logo a resultante da operação VL - VCterá o sentido de VL.

A tensão total será obtida somando-se a tensão em R com a diferença entre VL e VC.

Impedância - Ressonância

Para o circuito da Figura 01 valem as seguintes expressões:

Expressão 1

Expressão 2

Da equação que dá o calculo da impedância observamos que se XL=XC a impedância será igual a R, isto é, o circuito será puramente resistivo e a corrente estará em fase com a tensão. Esta situação é conhecida como ressonância, e ocorre numa freqüência fo, calculada por:

Formula fo

sendo L dado em Henries (H) C em Farads (F) e f0 em Hertz (Hz)

O circuito da Fig01 tem as seguintes características:

Na freqüência de ressonância f0, o circuito é puramente resistivo, sendo a corrente máxima de valor V/R, estando em fase com a tensão.

Abaixo da freqüência de ressonância a impedância será capacitiva