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circuito RLC - resumo e explicação, Resumos de Circuitos Elétricos

descriçao e resumo do circuito rlc para melhor entendimento

Tipologia: Resumos

2019

Compartilhado em 17/09/2019

sthephanie-tuche-keakaha-9
sthephanie-tuche-keakaha-9 🇧🇷

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O CIRCUITO RLC
O circuito RLC Na natureza são inúmeros os fenómenos que envolvem oscilações. Um exemplo
comum é o pêndulo de um relógio, que se move periodicamente (ou seja, de repetindo o seu
movimento ao fim de um intervalo de tempo bem definido) em torno de uma posição de
equilíbrio. Nos relógios mecânicos de menores dimensões o pêndulo foi substituído por uma
massa ligada a uma mola, que tem um comportamento em tudo semelhante ao do pêndulo. E
nos relógios electrónicos substituído por um sistema também oscilante, mas neste caso as
oscilações são de natureza eléctrica. O circuito RLC (R designa uma resistência, L uma
indutância e C um condensador) é o circuito eléctrico oscilante por excelência. A sua
simplicidade permite controlar facilmente os parâmetros que caracterizam o seu funcionamento,
o que o torna ainda um excelente candidato para a simulação de outros sistemas oscilantes (por
exemplo mecânicos, em que o controlo de cada parâmetros do sistema pode ser mais difícil). É
extensivamente utilizado como elemento de filtragem em diferentes circuitos eletrônicos.
Circuito RLC Série (Resistência + Indutância + Condensador)
Consideremos um circuito com resistência, reatância indutiva e capacitiva. Na prática, todos os
circuitos têm estes elementos. Embora alguns dos respectivos valores possam ser muito
pequenos em relação aos outros e portanto desprezáveis. De fato, há sempre fenômenos
indutivos e capacitivos inerentes a um circuito, ainda que possam ser pouco intensos (por
exemplo, o problema dos parâmetros distribuídos em qualquer linha de transporte de energia
elétrica). Circuito RLC série A resistência R poderá incluir a resistência de outros elementos,
como por exemplo a da bobina. Pela Lei das Malhas sabemos que: U = UR + UC + UL
Devemos distinguir três situações diferentes:
1ªsituação: Circuito Indutivo
Circuito Indutivo.
O circuito pode ser considerado indutivo quando a tensão está atrasada em relação a corrente.
Em um circuito RLC isso ocorre quando a reatância indutiva é maior que a reatância capacitiva.
Em um circuito não há a ação da reatância capacitiva temos que a tensão está 90° adiantada
em relação a corrente. Quando essa situação ocorre temos um circuito puramente indutivo.
Podemos encontrar a defasagem da mesma forma que procedemos em um circuito capacitivo.
2ªsituação: Circuito Capacitivo
O circuito pode ser considerado capacitivo quando a tensão está atrasada em relação a
corrente. Em um circuito RLC isso ocorre quando a reatância capacitiva é maior que a
reatância indutiva.
Em um circuito onde a reatância indutiva é zero temos que a tensão está 90° atrasada em
relação a corrente. Quando essa situação ocorre temos um circuito puramente capacitivo.
A defasagem entre a tensão e a corrente é dada por
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Onde R é a resistência e Z a impedância dada pela equação “1”.
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O CIRCUITO RLC

O circuito RLC Na natureza são inúmeros os fenómenos que envolvem oscilações. Um exemplo

comum é o pêndulo de um relógio, que se move periodicamente (ou seja, de repetindo o seu

movimento ao fim de um intervalo de tempo bem definido) em torno de uma posição de

equilíbrio. Nos relógios mecânicos de menores dimensões o pêndulo foi substituído por uma

massa ligada a uma mola, que tem um comportamento em tudo semelhante ao do pêndulo. E

nos relógios electrónicos substituído por um sistema também oscilante, mas neste caso as

oscilações são de natureza eléctrica. O circuito RLC (R designa uma resistência, L uma

indutância e C um condensador) é o circuito eléctrico oscilante por excelência. A sua

simplicidade permite controlar facilmente os parâmetros que caracterizam o seu funcionamento,

o que o torna ainda um excelente candidato para a simulação de outros sistemas oscilantes (por

exemplo mecânicos, em que o controlo de cada parâmetros do sistema pode ser mais difícil). É

extensivamente utilizado como elemento de filtragem em diferentes circuitos eletrônicos.

Circuito RLC Série (Resistência + Indutância + Condensador)

Consideremos um circuito com resistência, reatância indutiva e capacitiva. Na prática, todos os

circuitos têm estes elementos. Embora alguns dos respectivos valores possam ser muito

pequenos em relação aos outros e portanto desprezáveis. De fato, há sempre fenômenos

indutivos e capacitivos inerentes a um circuito, ainda que possam ser pouco intensos (por

exemplo, o problema dos parâmetros distribuídos em qualquer linha de transporte de energia

elétrica). Circuito RLC série A resistência R poderá incluir a resistência de outros elementos,

como por exemplo a da bobina. Pela Lei das Malhas sabemos que: U = UR + UC + UL

Devemos distinguir três situações diferentes:

1ªsituação: Circuito Indutivo

Circuito Indutivo. O circuito pode ser considerado indutivo quando a tensão está atrasada em relação a corrente. Em um circuito RLC isso ocorre quando a reatância indutiva é maior que a reatância capacitiva. Em um circuito não há a ação da reatância capacitiva temos que a tensão está 90° adiantada em relação a corrente. Quando essa situação ocorre temos um circuito puramente indutivo.

Podemos encontrar a defasagem da mesma forma que procedemos em um circuito capacitivo.

2ªsituação: Circuito Capacitivo

O circuito pode ser considerado capacitivo quando a tensão está atrasada em relação a corrente. Em um circuito RLC isso ocorre quando a reatância capacitiva é maior que a reatância indutiva.

Em um circuito onde a reatância indutiva é zero temos que a tensão está 90° atrasada em relação a corrente. Quando essa situação ocorre temos um circuito puramente capacitivo. A defasagem entre a tensão e a corrente é dada por

Onde R é a resistência e Z a impedância dada pela equação “1”.

3ªsituação: Circuito em Ressonância

A Figura 1 mostra um Circuito RLC em Série, onde R é uma Resistência, L uma Bobina e C um Condensador. A Impedância total Z deste circuito, para qualquer Frequência da Tensão da Fonte de Alimentação, é determinada por:

Onde R é a Resistência, XL = 2πfL e X (^) C = 1 / (2πfC) são, respectivamente, as Reatâncias da Bobina e do Condensador, medidas em Ohms.

Figura 1: O Circuito RLC em Série

Para uma determinada Capacitância do Condensador Variável C, o valor de XL é igual a X (^) C. Os dois Desvios de Fases causados pelo Condensador e pela Bobina são mutuamente opostos, pelo que a Reatância total do circuito torna-se zero.

O circuito pode ser tratado como um Circuito Resistivo puro, Figura 2. Nessa altura, o circuito está em Ressonância e a Frequência na qual ocorre é designada por Frequência de Ressonância fr.

Figura 2: Quando a Reatância total de um Circuito RLC em Série é Zero, o circuito é equivalente a um Circuito Resistivo puro