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Analise  de  Circuitos em Corrente Alternada - Aula05
Capacitor em Corrente Alternada   - CIRCUITO RC SÉRIE

 circuito RC série

Impedância

diagrama fasorial

Experiência06

Bibliografia: 

Analise de Circuitos em Corrente Alternada - Rômulo O. Albuquerque - Editora Érica
Circuitos em Corrente Alternada - Rômulo  O. Albuquerque- Editora Érica

 

   1. Circuito  RC Série

 Como visto,  em um circuito puramente resistivo  a tensão e a corrente estão  em fase, e  num circuito puramente capacitivo  a corrente  esta 90º adiantada em relação à tensão. Num circuito como o da Fig01  a corrente continua  na frente da tensão mas  de um angulo menor do que 90º. O diagrama fasorial resultante está representado na Fig02

 

Fig01: Circuito RC série

Definimos   a impedância (Z)  do circuito como sendo :   Z =V/ I 

  A impedância  é  a soma dos efeitos  da resistência ( R = VR / I  ) e da reatância  capacitiva ( XC = VC / I )  na oposição à passagem da corrente.
Fig02: Diagrama fasorial do circuito RC série.

 


Obs:
  O angulo de de defasagem entre a corrente (I) e a tensão aplicada (V) é f .
    O angulo de fase inicial da tensão total , é o angulo formado entre o fasor da tensão V e o eixo horizontal ( não está indicado na Fig02 ).

Com relação ao diagrama fasorial da Fig13b devemos frisar o seguinte:

·       f  é o angulo de defasagem entre   a tensão total ( V ) e a corrente consumida pelo circuito ( I ). Se R se anular  VR será zero conseqüentemente teremos   o mesmo diagrama da Fig02

·        A corrente  no capacitor continua  adiantada em relação à  tensão  no capacitor ( VC ) .

·        A corrente  na resistência ( I )  está  em fase com a tensão na resistência( VR ).

 Observe que   para obter  a tensão  total  do circuito  somamos   VR com  VC mas não algebricamente e sim  vetorialmente.

 

Do diagrama fasorial obtemos as relações  básicas  deste circuito:

se dividirmos  por  I2  a primeira igualdade  obteremos   a expressão  que calcula a impedância do circuito


    IMPORTANTE !!!

O angulo de defasagem , f , também pode ser calculado  a partir do diagrama  fasorial sendo dado por :

Cos f = R / Z              logo      f= arccos(R/Z)     IMPORTANTE  

Exercício1  :
Para o circuito da  Fig03  calcule :  
a)   Impedância  ( Z)           b)   corrente ( I )
c)  tensão  em C e em  R       d)  Defasagem   entre    I e V.
 

Fig03: Circuito para o exercício 1

Solução:

a)  Primeiramente deveremos calcular  a reatância    XC = 1 / ( 2. p .60.0,1.10-6 ) =26.525W
Agora poderemos calcular  a impedância :

b)   I = U / Z = 120V / 48K = 2,5 mA
c)  VC =  XC.I = 26,5K.2,5mA = 66,25V    e    VR = R.I = 40K.2,5mA = 100V
d) cos
f = R/ Z             cos f  = 40K / 48K = 0,83               logo             f  = 33º

                       

Experiência06 - Circuito RC Série

Fazer download  do arquivo aula05CA

Abra o arquivo ExpCA06 e identifique o circuito  abaixo .Os valores teóricos já foram calculados( são os mesmos do exercício . Faça as seguintes medidas.

 I = _____________   VC = ______________    VR = _______________  
Anote as formas de onda da tensão de entrada ( 120V) e da tensão na resistência (VR), como a corrente e a tensão em uma resistência estão em fase, então você pode medir a defasagem entre a tensão total e a corrente no circuito, medindo a defasagem entre a tensão total e a tensão na resistência.Para medir a defasagem no tempo entre as duas formas de onda , use os dois ponteiros  no osciloscópio expandido.
    

 

Fig04: Circuito para a experiência 06

 

Conclusões:

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