ATIVIDADE 4 - PARTE B

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Centro Universitário Estácio de Brasília
Curso: Engenharia Civil	
Turno: Estudo dirigido
Disciplina: Eletricidade Aplicada
Turma: CCE1028
 Professor: Vinício Duarte Ferreira
Aluno: Lucas da Silva Dantas Matrícula: 201608068382
Atividade 4 – Parte B – Circuito RLC empregando o simulador Phet. 
Brasília/DF – 02 de dezembro de 2019
Objetivo: Estudar o comportamento de um circuito RLC série (simulado) energizado por uma fonte de alimentação de tensão alternada.
Analise do simulador Phet:
O simulador, foi de fácil acessibilidade. Ao construir o circuito RLC série, atribui os seguintes valores:
· Capacitor: 0,12 F
· Indutor: 55,0H
· Resistor: 25,0 Ω
· Tensão alternada (AC): 20,0 V
· Frequência:0,7Hz
· Resistência interna do fio: 0,1Ω
· Corrente: varia entre 0,1 A e 0,7 A
Os valores são limitados. Ao criar os gráficos, teve-se que adaptar o tamanho do mesmo, pois como os valores gerados forma bem pequenos, o período da onda mostrado inicialmente era muito pequeno, aumentando os valores no gráfico foi mostrado mais claramente o período das ondas senoidais geradas no circuito simulado.
Obs: o circuito analisado no Phet, foi indutivo, pois XL>XC, o modulo dessa diferença, quando representado graficamente, no eixo Y (referente as tensões capacito/indutor) ficou para cima positivamente.
Fundamentação teórica (elaborado pelo professor): 
Quando um resistor, um capacitor e um indutor são ligados em série a uma fonte alternada do tipo senoidal, conforme mostra a figura 1, essa tensão (VG) fica distribuída entre o resistor (VR) , o capacitor VC e o indutor (VL). Aplicando a lei das malhas ao circuito, obtém-se:
Figura 1 – Circuito RLC série alimentado por uma fonte VG
VG = VR + VC + VL
A tensão no resistor R é: VR = R . i
A tensão no capacitor C é: 
A tensão no indutor L é: 
A tensão senoidal VG é: V0 . sen(ωt)
A corrente i no circuito é: it = i0 . sem(ωt + ϕ)
Sobre as impedâncias
Resistor: Z = R
Capacitor: ZC = -j Xc = j ω L = -j/ω C, e
Indutor: ZL = j XL = = j ω L
Com estas anotações as tensões em cada elemento ficam:
VG = Z . i
VR = ZR . i
VC = ZC . i
ZT = ZR + ZC + ZL
Observe que Z é um complexo que pode ser escrito na forma: Z = |Z|. e j.θ 
Analise de cálculo, com valores teóricos:
Utilize os dados a seguir para realizar os cálculos utilizando as equações da fundamentação teórica:
Dados:
· Frequência: 5000Hz
· Indutor: 330µH
· Capacitor: 220nF
· Resistor: 47Ω
· Tensão de pico VGP=290mV 
Reatância indutiva:
Reatância capacitiva:
Reatância total:
XC>XL; circuito capacitivo;
Impedância:
Ângulo de fase:
Representação da impedância:
Calculo da corrente no circuito:
 
Valor de pico da corrente:
Expressão matemática da corrente:
Valor de pico da tensão:
Expressão matemática da tensão:
Calculo do fator de potência:
Calculo do período da onda senoidal:
1
W
=
=
-
69
,
144
10
.
220
.
5000
.
.
2
1
9
c
c
X
X
p
W
=
-
=
-
=
32
,
134
69
,
144
37
,
10
T
T
C
L
T
X
X
X
X
X
W
+
W
=
W
-
W
+
W
=
+
+
=
32
,
134
47
69
,
144
37
,
10
47
j
Z
j
j
Z
Z
Z
Z
Z
T
T
L
C
R
T
W
=
+
=
31
,
142
32
,
134
47
2
2
Z
Z
º
73
,
70
86
,
2
.
arctan
47
32
,
134
-
=
-
=
-
=
j
j
j
Tan
º
73
,
70
.
31
,
142
ˆ
cos
.
31
,
142
ˆ
31
,
142
º
73
,
70
31
,
142
-
=
-
=
W
-
Ð
=
j
e
Z
j
i
sen
Z
Z
j
j
A
I
V
I
Z
V
I
00204
,
0
31
,
142
290
,
0
=
W
=
=
V
V
V
R
i
V
R
R
R
096
,
0
47
.
00204
,
0
.
=
=
=
V
V
V
X
i
V
L
L
L
L
021
,
0
37
,
10
.
00204
,
0
.
=
=
=
V
V
V
X
i
V
C
C
C
C
29
,
0
69
,
144
.
00204
,
0
.
=
=
=
V
V
V
S
S
30
,
0
)
29
,
0
(
)
021
,
0
(
)
096
,
0
(
2
2
2
=
+
+
=
A
i
i
i
i
p
p
p
0029
,
0
00204
,
0
.
2
.
2
=
®
=
®
=
A
t
sen
t
i
t
sen
i
t
i
p
)
2
(
.
0029
,
0
)
(
)
(
.
)
(
0
p
w
f
w
-
=
®
+
=
V
V
V
V
V
p
p
RMS
p
41
,
0
290
,
0
.
2
.
2
=
®
=
®
=
V
t
sen
t
V
t
sen
V
t
V
p
)
(
.
41
,
0
)
(
)
(
.
)
(
0
w
f
w
=
®
+
=
33
,
0
º
73
,
70
.
cos
=
-
=
FP
FP
s
T
Hz
T
f
T
0002
,
0
5000
1
1
=
=
=
W
=
=
-
37
,
10
10
.
330
.
5000
.
.
2
6
L
L
X
X
p