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Eletricidade Aplicada à Engenharia – 28203 Aula 04 Prof. Leonardo Zanetti Rocha, Dr. Capacitância e Indutância Introdução aos componentes lineares armazenadores de energia. CAPACITORES Armazenam energia em seu campo elétrico INDUTORES Armazenam energia em seu campo magnético COMBINAÇÃO DE CAPACITORES E INDUTORES Combinação série e paralela de elementos Capacitores CAPACITORES de placas paralelas Capacitores Capacitância: É a relação entre a carga acumulada e a tensão consequente do acúmulo de carga. Relações geométricas (capacitor de placas paralelas): Equação: Unidade: Faraday [Coulomb/Volt] Capacitor acumula carga, trazida pela corrente, no seu campo elétrico. Apenas armazenam e liberam energia eletrostática. Não criam energia. Capacitores A carga, Q, no capacitor é o somatório das cargas trazidas pela corrente ao longo do tempo. E, consequentemente: Tensão no Capacitor: Corrente no Capacitor: , ou seja: Vc (-t) = Vc (+t)Vc=cte Em regime permanente, a tensão nos terminais do capacitor é contínua. , ou seja, quando: Vc=cte ic = 0 Em regime permanente, a corrente no capacitor é nula. O Capacitor = circuito aberto. Indutores Um fluxo magnético variante no tempo cria uma força eletromotriz (tensão) induzida que aparece nos terminais do dispositivo. Esta tensão se opõe à variação (passagem) da corrente. Indutores Indutância: Mede a capacidade de uma corrente de criar um fluxo magnético quando circula por uma bobina (enrolamento). Equação: Unidade: Henry [Weber/Ampere] ou [Volt/(Ampere/seg)] Lei de Lenz: “A tensão auto-induzida é de polaridade tal que se opões ao efeito que a produziu.” Apenas armazena e devolve a energia armazenada no campo magnético. Não criam energia. Relações geométricas: O fluxo é proporcional ao nº de espiras (n) e a área da espira (A). + - Capacitores O fluxo magnético variante no tempo (gerado pela corrente) induz uma tensão nos terminais do indutor. E, consequentemente: Tensão no Indutor: Corrente no Indutor: , ou seja: iL (-t) = iL (+t)iL=cte Em regime permanente, a corrente nos terminais do indutor é contínua. , quando: iL=cte VL = 0 Em regime permanente, a tensão no indutor é nula. O Indutor = curto circuito. Capacitores Associação em série Equação da capacitância equivalente Capacitores Associação em paralelo Equação da capacitância equivalente Indutores Associação em série Equação da capacitância equivalente Capacitores Associação em paralelo Equação da capacitância equivalente Ambos têm a mesma corrente e conectado pelo mesmo período de tempo. Ambos capacitores terão a mesma carga. Exemplo 2 capacitores inicialmente descarregados são conectados como mostra o circuito abaixo. Encontre a capacitância desconhecida.
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