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Corrente Alternada Circuitos em Série-Paralelo Circuitos RL Na prá'ca um indutor apresenta uma resistência, e além disso podemos ter resistores em série com o indutor, neste caso a corrente con'nuará atrasada em relação a tensão, porém com um ângulo menor que 90o Circuitos CA Indutivos 23 CIRCUITO RL SÉRIE Na prática um indutor apresenta uma resistência, e além disso podemos ter resistores em série com o indutor, neste caso a corrente continuará atrasada em relação a tensão, porém com um ângulo menor que 90º 11/03/2019 17 Triângulo de fasores de tensão o I é a mesma em XL e R. o 𝑽𝑻 = 𝑽𝑹𝟐 + 𝑽𝑳𝟐 o 𝒁 = 𝑹𝟐 + 𝑿𝑳𝟐 = 𝑽𝑻 𝑰 o VR está atrasada em relação a VL em 90°. o 𝜽 = tan−𝟏 𝑿𝑳 𝑹 11/03/2019 17 Triângulo de fasores de tensão o I é a mesma em XL e R. o 𝑽𝑻 = 𝑽𝑹𝟐 + 𝑽𝑳𝟐 o 𝒁 = 𝑹𝟐 + 𝑿𝑳𝟐 = 𝑽𝑻 𝑰 o VR está atrasada em relação a VL em 90°. o 𝜽 = tan−𝟏 𝑿𝑳 𝑹 Exemplo Circuitos CA Indutivos 24 EXERCÍCIO Exercícios 11/03/2019 18 1. Para o circuito a seguir, calcular a corrente e as quedas de tensão, montando o diagrama fasorial. (1,04 A; 62,4 V; 78,4 V e ϴ = 51,5°) 2. Um circuito RL série ca tem uma corrente de 1 A de pico com R = 50 Ω e XL = 50 Ω conforme figura. Calcule VR, VL, VT e ϴ. (50 V, 50 V, 70,7 V e 45°) 11/03/2019 19 3. Se um R de 50 Ω e um XL de 70 Ω estiverem em série ao se aplicarem 120 V aos seus terminais conforme figura abaixo, calcule os seguintes valores: Z, ϴ, I, VR e VL. (86 Ω, 54,5°, 1,40 A, 70 V e 98 V) CAPACITOR IDEAL EM CA Se a tensão aplicada a um indutor ideal for senoidal, a corrente fica adiantada de 90o em relação à tensão. Circuitos CA Capacitivos 31 CAPACITOR IDEAL EM CA Se a tensão aplicada a um indutor ideal for senoidal, a corrente fica adiantada de 90º em relação à tensão. Circuitos CA Capacitivos 31 CAPACITOR IDEAL EM CA Se a tensão aplicada a um indutor ideal for senoidal, a corrente fica adiantada de 90º em relação à tensão. Circuitos CA Capacitivos 31 CAPACITOR IDEAL EM CA Se a tensão aplicada a um indutor ideal for senoidal, a corrente fica adiantada de 90º em relação à tensão. 11/03/2019 20 o I é a mesma em XC e R. o 𝑽𝑻 = 𝑽𝑹𝟐 + 𝑽𝑪𝟐 o 𝒁 = 𝑹𝟐 + 𝑿𝑪𝟐 = 𝑽𝑻 𝑰 o VC está atrasada em relação a VR em 90°. o 𝜽 = tan−𝟏 −𝑿𝑪 𝑹 Exercícios 11/03/2019 21 1. Um circuito ca RC em série tem uma corrente de pico de 1 A com R = 50 Ω e XC = 120 Ω conforme figura. Calcule VR, VC, VT e ϴ. Desenhe também o diagrama fasorial de VC e I. (50 V, 120 V, 130 V e – 67,4°) 2. Um XC = 40 Ω e um R de 30 Ω estão conectados em uma fonte de 120 V conforme figura. Calcule Z, I e ϴ. Desenhe o diagrama fasorial. (50 Ω, 2,4 A e – 53,1°) CIRCUITO RLC SÉRIE O circuito RLC série é formado por um resistor, um indutor e um capacitor ligados em série. 37 Circuitos CA RLC CIRCUITO RLC SÉRIE O circuito RLC série é formado por um resistor, um indutor e um capacitor ligados em série. CIRCUITO RLC SÉRIE Considerando arbitrariamente que o circuito é indu2vo, 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. 38 Circuitos CA RLC CIRCUITO RLC SÉRIE 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. 38 Circuitos CA RLC CIRCUITO RLC SÉRIE 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. 11/03/2019 22 11/03/2019 22 11/03/2019 23 o 𝑽𝑻 = 𝑽𝑹𝟐 + 𝑽𝑳 − 𝑽𝑪 𝟐 o 𝜽 = tan−𝟏 𝑽𝑳−𝑽𝑪 𝑽𝑹 o 𝒁 = 𝑹𝟐 + 𝑿𝑳 − 𝑿𝑪 𝟐 o 𝜽 = tan−𝟏 𝑿 𝑹 o 𝑽𝑻 = 𝑽𝑹𝟐 + 𝑽𝑪 − 𝑽𝑳 𝟐 o 𝜽 = tan−𝟏 − 𝑽𝑪−𝑽𝑳 𝑽𝑹 o 𝒁 = 𝑹𝟐 + 𝑿𝑪 − 𝑿𝑳 𝟐 o 𝜽 = tan−𝟏 − 𝑿 𝑹 11/03/2019 23 o 𝑽𝑻 = 𝑽𝑹𝟐 + 𝑽𝑳 − 𝑽𝑪 𝟐 o 𝜽 = tan−𝟏 𝑽𝑳−𝑽𝑪 𝑽𝑹 o 𝒁 = 𝑹𝟐 + 𝑿𝑳 − 𝑿𝑪 𝟐 o 𝜽 = tan−𝟏 𝑿 𝑹 o 𝑽𝑻 = 𝑽𝑹𝟐 + 𝑽𝑪 − 𝑽𝑳 𝟐 o 𝜽 = tan−𝟏 − 𝑽𝑪−𝑽𝑳 𝑽𝑹 o 𝒁 = 𝑹𝟐 + 𝑿𝑪 − 𝑿𝑳 𝟐 o 𝜽 = tan−𝟏 − 𝑿 𝑹 11/03/2019 24 1. Num circuito RLC série, o ângulo de defasagem entre tensão do gerador e corrente é 60°. Sendo f = 60 Hz, Z = 200 Ω e XC = 2. XL , determine: (a) se o circuito é indutivo ou capacitivo; (b) o valor de R, L e C e (c) o diagrama fasorial. ((a) capacitivo, (b) 100 Ω, 459 mH e 7,6 µF) Exercícios 11/03/2019 25 2. Em um circuito RLC em série conforme a figura abaixo, qual a tensão aplicada, o ângulo de fase e a impedância? Desenhe o diagrama fasorial da tensão. (17 V e 61,9°, 8,5 Ω) 3. Quando uma reatância indutiva XL e a reatância capacitiva XC forem exatamente iguais em um circuito RLC em série, surge uma condição chamada de ressonância em série. Em um circuito em série R = 4 Ω e XL = XC = 19,5 Ω e I = 2 A, calcule Z e VT. (4 Ω e 8 V) 11/03/2019 26 𝑽𝟏 = 𝒁𝟏. 𝑰 ... 𝑽𝑵 = 𝒁𝑵. 𝑰 𝑽𝑬𝑵𝑻 = 𝑽𝟏 + 𝑽𝟐 +⋯+ 𝑽𝑵 𝒁𝑻 = 𝒁𝟏 + 𝒁𝟐 + ⋯+ 𝒁𝑵 Circuitos CA em série 11/03/2019 IT = I1 + I2 + I3 + ....+ IN 𝒁𝒆𝒒 = (𝒁𝟏 . 𝒁𝟐) (𝒁𝟏 + 𝒁𝟐) 𝒁𝒆𝒒 = 𝟏 𝟏 𝒁𝟏 + 𝟏𝒁𝟐 + 𝟏𝒁𝟑 𝑰𝑻 = 𝑽𝑻 𝒁𝟏 = 𝑽𝑻 𝒁𝟐 = ⋯ 𝑽𝑻 𝒁𝑻 Circuitos CA em paralelo 11/03/2019 28 Representação Matemá0ca de sinais senodais 11/03/2019 30 11/03/2019 31 11/03/2019 32 11/03/2019 33 1. Considere o circuito abaixo: Sendo V = 100∠0°, determine a impedância equivale, a corrente que circula pelo circuito e as quedas de tensão cada um dos elementos. (5∠-36,9°; 20∠+36,9°; 80∠+36,9° ; 60∠+126,9°; 120∠-53,1°) 2. Seja duas impedâncias em série, Z1 = 4∠30° e Z2 = 5∠60° sob uma tensão de V = 20∠60° . Determine a corrente do conjunto, e as tensões em cada carga. (2,3∠13,6°; 6,6 + j.6.3; 3,2 + j.11) Exercícios
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