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Circuito R-L-C série Para encontrar a impedância resultante de um Circuito RLC série, basta somarmos as reatâncias XL e XC, apenas observando que elas estão defasadas de 180o (jXL e -jXC), ou seja: Z = R + jXL - jXC Exemplo: Diagrama de Impedâncias Forma Complexa Forma Fasorial 𝜃 = 𝑎𝑡𝑎𝑛 4 3 = 53° 𝜃 = 𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑋𝐿 𝑅 Exercícios Para os circuitos a seguir, encontre as expressões senoidais para as correntes i e os seus respectivos valores RMS: Circuito R-L-C paralelo Para o circuito abaixo, sabendo que os elementos em paralelo estão todos sob a mesma tensão de 220V, podemos calcular as correntes em cada um dos ramos, simplesmente utilizando a 1° Lei de Ohm: 𝑼 = 𝒁. 𝑰 𝒐𝒖 𝑰 = 𝑼 𝒁 Cálculo das Correntes nos Ramos • 𝑖𝑅 = 220 22 → 𝑖𝑅 = 220 22 = 10𝐴 • 𝑖𝐶 = 220 −𝑗𝑋𝐶 → 𝑖𝐶 = 220 −𝑗5 = 𝑗44𝐴 • 𝑖𝐿 = 220 𝑗𝑋𝐿 → 𝑖𝐿 = 220 𝑗10 = −𝑗22𝐴 • 𝑖𝐹 = 𝑖𝑅 + 𝑖𝐶 + 𝑖𝐿 = 10𝐴 + 𝑗44𝐴 − 𝑗22𝐴 Diagrama de Impedâncias 𝐼𝐹 = 𝐼𝑅∠0° + 𝐼𝐶∠90° + 𝐼𝐿∠ − 90° 𝐴 𝐼𝐹 = (10∠0° + 44∠90° + 22∠ − 90°) 𝐴 𝐼𝐹 = (10 + 𝑗44 − 𝑗22) 𝐴ou 𝐼𝐹 = 10 + 𝑗22 𝐴 ou 𝐼𝐹 = 24,17∠65,56° 𝐴 ou 𝜃 = 𝑎𝑡𝑎𝑛 22 10 = 65,56° 𝜃 = 𝑎𝑡𝑎𝑛 𝐼𝑐 𝐼𝑅 𝑖𝐹 = 34,18𝑠𝑖𝑛 314𝑡 + 65,56° 𝐴 Cálculo da Impedância Equivalente Para calcular a impedância equivalente do circuito, basta voltarmos para a 1° Lei de Ohm: 𝑍 = 𝑈 𝐼 Forma Complexa: 𝑍 = 𝑈𝐹 𝐼𝐹 = 220 10+𝑗22 = 220 (10+𝑗22) (10−𝑗22) (10−𝑗22) = 220(10−𝑗22) (102+222) 𝑍 = 220(10−𝑗22) (102+222) = 0,3767. 10 − 𝑗22 = (3,77 − 𝑗8,29)Ω Forma Fasorial: 𝑍 = 𝑈𝐹 𝐼𝐹 = 220∠0° 24,17∠65,56° = 9,10∠ − 65,56° Admitância • 𝑌𝑅 = 1 𝑅 → 𝑌𝑅 = 1 22 = 0,045𝑆 • 𝑌𝐶 = 1 −𝑗𝑋𝐶 → 𝑌𝐶 = 1 −𝑗5 = 𝑗0,2𝑆 • 𝑌𝐿 = 1 𝑗𝑋𝐿 → 𝑖𝐿 = 1 𝑗10 = −𝑗0,1𝑆 • 𝑌𝑇 = 𝑌𝑅 + 𝑌𝐶 + 𝑌𝐿 = 0,045 + 𝑗0,2 − 𝑗0,1 Para resolução de circuitos em paralelo, é frequente a utilização do conceito de admitância, que é o inverso da impedância Y = 1 𝑍 e cuja unidade é o Siemens (s) Desse modo, a admitância total do circuito será: Cálculo da corrente através da Admitância E a corrente pode novamente ser obtida, desta vez, através da admitância: 𝐼𝐹 = 𝑈 𝑍 = 𝑈. 𝑌 = 220(0,045 + 𝑗0,1) 𝐼𝐹 = 10 + 𝑗22 𝐴 Cálculo da Impedância (Z) através da Admitância (Y) Uma vez que o cálculo da admitância total do circuito resultou em: 𝑌𝑇 = (0,045 + 𝑗0,1)𝑆 A impedância será o inverso da admitância: 𝑍 = 1 𝑌 = 1 0,045 + 𝑗0,1 = 1 (0,045 + 𝑗0,1) (0,045 − 𝑗0,1) (0,045 − 𝑗0,1) 𝑍 = 0,045 − 𝑗0,1 0,0452 + 0,12 = 0,045 − 𝑗0,1 0,012 𝑍 = (3,75 − 𝑗8,33)Ω Exercícios 1. Para os circuitos a seguir, encontre as impedâncias equivalentes: 2. Determine E, IR, IL e IC:
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