5º Relatório de Transitórios

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5º Relatório de Transitórios
Augusto Mendes Espagolla – 2016018814
Calcule analiticamente a impedância (módulo e ângulo) “vista” pela fonte de tensão no circuito (a);
Utilizando o programa computacional ATPDraw, simule a resposta em frequência do circuito, para 1 ≤ 𝑓 ≤ 100 [𝐻𝑧], ∆𝑓 = 0,1 [𝐻𝑧], apresentando os gráficos de magnitude e ângulo da impedância em função da frequência no circuito (b); (compare a visualização na escala linear e na escala logarítmica no eixo das frequências);
Modulo
Ângulo
Modulo e Ângulo na escala logarítmica
Verde – ângulo
Vermelho – Modulo
Identifique o valor calculado em 1) nos gráficos apresentados em 2). Para que valor de frequência 𝑓0 [𝐻𝑧] ocorre o fenômeno da ressonância no circuito. Explique e justifique, apresentando a magnitude e ângulo da impedância na frequência ressonante;
Modulo = 15,557
Ângulo = 0,36158
A impedância é mínima, e vale Z(ω0) = R.
A reatância é nula: X(ω0) = 0. Isto é, a associação em série de L e C é equivalente a um curto-circuito.
A corrente está em fase com a tensão da fonte (φ(ω0) = 0)
Explique e justifique, com base nos gráficos de magnitude e ângulo da impedância em função da frequência, qual é a impedância “vista” pela fonte quando 𝑓 → 0 [𝐻𝑧] ou quando 𝑓 → ∞ [𝐻𝑧];
Utilizando a frequência natural de ressonância do circuito RLC série obtida em 3), (e calculada analiticamente), utilizando todas as casas decimais para 𝑓0 [𝐻𝑧], simule a resposta do circuito no domínio do tempo e apresente as formas de onda de tensão, corrente, potência e energia em todos os elementos do circuito. O que você conclui sobre a ressonância em circuitos RLC em série?
Gráfico de Tensão(vermelho) e Corrente(Verde) no Resistor.
Gráfico de Potência(Vermelho) e Energia(Verde) no Resistor.
Gráfico de Tensão(Vermelho) e Corrente(Verde) no indutor.
Gráfico de Potência(Vermelho) e Energia(verde) no indutor.
Gráfico de Tensão(Vermelho) e Corrente(verde) no capacitor.
Gráfico de Potência(vermelho) e Energia(verde) no capacitor.
se ωL = 1/(ωC), ou seja, ω = , a corrente e a tensão na fonte estão em fase. Em outras palavras, quando o circuito é forçado a oscilar com a sua freqüência natural a resposta (corrente) ocorre em fase com a excitação (tensão da fonte) como ocorre em qualquer oscilador forçado. Se a freqüência for maior que a freqüência natural, a corrente estará atrasada em relação a tensão, como acontece com indutores; por isso, diz-se que nessa situação o circuito tem comportamento indutivo. Se a freqüência for menor, a corrente estará adiantada, como ocorre nos capacitores; o circuito nesse caso tem comportamento capacitivo. O comportamento capacitivo ou indutivo está relacionado ao sinal da reatância e varia de acordo com a freqüência. Na condição ω ω L C =1/( ) , diz que o sistema está em ressonância, e nessa situação o circuito tem propriedades únicas.
• A impedância é mínima, e vale Z(ω0) = R.
• A reatância é nula: X(ω0) = 0. Isto é, a associação em série de L e C é equivalente a um curto-circuito. 
• A corrente do circuito é máxima e sua amplitude vale I(ω0) = / R. 
• A corrente está em fase com a tensão da fonte (φ(ω0) = 0) 
• A potência média dissipada no circuito é máxima, e vale P(ω0) = .
Experimento 2:
Calcule analiticamente a impedância (módulo e ângulo) “vista” pela fonte de tensão no circuito (a);
Utilizando o programa computacional ATPDraw, simule a resposta em frequência do circuito (b), para 1 ≤ 𝑓 ≤ 1000 [𝐻𝑧], ∆𝑓 = 0,1 [𝐻𝑧], apresentando os gráficos de magnitude e ângulo da impedância em função da frequência; (utilize a escala linear e a logarítmica no eixo das frequências);
Gráfico do Modulo
Gráfico do Ângulo
Gráfico Modulo(vermelho) e Ângulo(verde) em escala Logarítmica.
 
Identifique o valor calculado em 1) nos gráficos apresentados em 2). Para que valor de frequência 𝑓0 [𝐻𝑧] ocorre o fenômeno da ressonância no circuito. Explique e justifique, apresentando a magnitude e ângulo da impedância na frequência ressonante.
Modulo = 15,556
Ângulo = 0,18025
Explique e justifique, com base nos gráficos de magnitude e ângulo da impedância em função da frequência, qual é a impedância “vista” pela fonte quando 𝑓 → 0 [𝐻𝑧] ou quando 𝑓 → ∞ [𝐻𝑧].
Utilizando a frequência natural de ressonância do circuito RLC série obtida em 3) (e calculada analiticamente, utilizando todas as casas decimais para 𝑓0 [𝐻𝑧]), simule a resposta do circuito (a) no domínio do tempo e apresente as formas de onda de tensão, corrente, potência e energia em todos os elementos do circuito. O que você conclui sobre a ressonância em circuitos RLC em paralelo?
Tensão(Vermelho) e corrente(Verde) na resistência. 
Potência(Vermelho) e Energia(Verde) no Resistor.
Tensão(vermelho) e Corrente(verde) no indutor.
Potência(vermelho) e Energia(verde) no indutor.
Tensão(vermelho) e Corrente(verde) no capacitor
Potência(vermelho) e Energia(verde) no capacitor.
sua impedância é máxima, Z;
a reatância total X é infinita, X;
a corrente que passa no circuito é mínima, 
a potência transferida ao circuito é mínima ;
Para ou a potência dissipada no resistor é máxima e igual a:
Se toda a corrente passa pelo indutor, e se toda a corrente passa pelo capacitor.