sexta-feira, 15 de junho de 2012

CURSO DE ELETRÔNICA - Circuitos RC parte 2


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     pleno e sustentável do País, promovendo a educação para o trabalho  e  a
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     de informação e a adequação, geração e difusão de tecnologia.



                Valorização das Pessoas – Reconhecimento e respeito ás pessoas
      pelo seu trabalho e valorização destas como agentes de mudança.

Circuito RC paralelo em corrente alternada



A característica fundamental dos circuitos paralelos consiste no fato de que a tensão aplicada a todos os componentes é a mesma. Por esta razão a tensão é tomada como referência para uma análise gráfica dos circuitos paralelos.

A aplicação de tensão alternada V ao circuito provoca o aparecimento de uma corrente no resistor IR. Esta corrente está em fase com a tensão aplicada. A mesma tensão aplicada ao resistor é aplicada sobre o capacitor, dando origem a uma corrente IC.

Considerando que a corrente no capacitor está sempre adiantada 90º em relação a tensão, pode-se desenhar o gráfico senoidal completo do circuito RC paralelo, como pode ser visto na Fig.1.


Fig.1 Gráfico senoidal completo do circuito RC paralelo em CA.


Observa-se através do gráfico senoidal que o circuito RC paralelo provoca uma defasagem entre as correntes no resistor e no capacitor.
O gráfico senoidal pode ser representado sob a forma de fasores, conforme mostrado na Fig.2.


Fig.2 Diagrama fasorial do circuito RC paralelo em CA.


O gráfico fasorial mostra a tensão aplicada, a corrente no resistor em fase com a tensão aplicada e a corrente no capacitor adiantada 90º.


As correntes no circuito RC paralelo em corrente alternada



No circuito RC paralelo, existem três correntes envolvidas:

·        A corrente no resistor IR.
·        A corrente no capacitor IC.
·        A corrente total IT.

A Fig.3 mostra um circuito RC paralelo em CA com instrumentos destinados à medição dessas três correntes.


Fig.3 Medição de IR, IC e IT.

A corrente eficaz no resistor IR é dada pela Lei de Ohm.

                                                                                                  Ir = V/R      (1)

A corrente eficaz no capacitor também é dada pela Lei de Ohm, usando a reatância capacitiva.

                                                                                                    Ic =  V/Xc (2)

A corrente total é resultante da soma fasorial entre IC e IR porque estas correntes estão defasadas entre si.

Os fasores IR, IC e IT formam um triângulo. Dessa forma, a corrente total IT é encontrada aplicando-se o Teorema de Pitágoras, como ilustrado na Fig.4.


Fig.4 Obtenção da corrente total IT.


Logo,


                                                      (3)
   
A seguir são apresentados dois exemplos de aplicação da equação da corrente total.


Exemplo 1:

Dado o circuito da figura abaixo, determinar IR, IC e IT.


Solução:


 
Exemplo 2:

Determinar IC, R e C no circuito da figura abaixo.


Solução:




Impedância do circuito RC paralelo



A impedância Z é a oposição total que o circuito apresenta à circulação da corrente.

Em circuitos reativos (que têm reatâncias envolvidas) do tipo paralelo, a impedância Z somente pode ser calculada se a corrente total for conhecida.

                                                                                  Z = V/It      (4)

Nesta equação, os valores de Z estão em ohms, V em volts e IT em ampères.

A seguir são apresentados dois exemplos, utilizando a equação apresentada.

Exemplo 3:

Dado o circuito da figura abaixo, determinar IT  e Z.



Solução:



Exemplo 4:

Dado o circuito da figura abaixo, determinar IR, IC, IT e Z.




Solução:

Cálculo de IR :




Defasagem entre as correntes



Como resultado da aplicação de um circuito RC paralelo a uma rede de CA, obtêm-se três correntes defasadas entre si.

Os ângulos de defasagem entre IR e IT e entre IC e IT podem ser determinados com base no triângulo retângulo formado pelos três fasores, como mostra a Fig. 5.


Fig.5 Ângulos de defasagem entre as correntes IR e IT e entre IC e IT.



O ângulo j entre IR e IT pode ser definido a partir da relação cosseno:

                                                                                 
O valor numérico do ângulo é encontrado consultando uma tabela de cossenos ou usando uma calculadora.
Dispondo-se do ângulo entre IR e IT, pode-se facilmente determinar o ângula ( entre IC e IT.

Quando o ângulo ( é menor que 45º, isto significa que IR é maior que IC e se diz que o circuito é predominantemente resistivo.
Quando o ângulo ( é maior que °5, isto significa que IC é maior que IR e o circuito é predominantemente capacitivo. 





  

2 comentários:

  1. João Carlos Agostini1 de agosto de 2014 13:45

    Olá
    Muito boa a explicação. Mas tenho uma dúvida prática, por que se usa a associação RC paralelo em um circuito? Os RC série são conhecidos por filtrarem as altas ou baixas frequências de um circuito CA, mas o RC paralelo faz exatamente o quê?
    Procurei esta explicação em vários sites (dezenas) mas todo mundo só mostra cálculos, sem, contudo, dar uma explicação prática do seu uso. Será que poderia me fazer essa gentileza e dizer qual é o uso?
    Muito obrigado desde já.

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