quarta-feira, 4 de julho de 2012

Associação de Impedâncias Complexas II

Este post é uma continuação do post Associação de Impedâncias Complexas I. Qualquer dúvida, clique no link para ver o post ou deixe um comentário.

Olá a todos. Hoje vou continuar a falar da associação de impedâncias complexas, abordando a associação em paralelo de circuitos RC, RL, CL e RCL. Espero ser claro nas explicações. Qualquer sugestão ou dúvida, deixe um comentário que responderei o mais brevemente possível. Então, sem mais delongas, vamos ao conteúdo.

Associações Paralelas:

RC Paralelo:

Imagine um circuito RC em paralelo, cuja tensão aplicada nos componentes (Vin) é alternada. Para melhor visualização, segue a imagem abaixo.


Como sabemos, a corrente no resistor está em fase com a tensão, enquanto a tensão no capacitor está 90° adiantada em relação a tensão. Devido a isso, podemos escrever a corrente total como a soma vetorial das duas correntes.

[;I^2=I_{r}^2+I_{c}^2;]

Dividindo ambos os lados pelo quadrado da tensão na associação paralela, chegamos em:

[;(\frac{I}{V})^2=(\frac{I_{r}}{V})^2+(\frac{I_{c}}{V})^2;]

Como impedância é tensão dividido por corrente, podemos escrever a expressão acima como o inverso das seguintes impedâncias:

[;\frac{1}{Z^2}=\frac{1}{R^2}+\frac{1}{X_{c}^2;]

Manipulando a expressão para obter o módulo de Z, temos que:

[;Z=sqrt{R^{-2}+X_{c}^{-2}}^{-1};]

Para determinar o ângulo, basta olhar o triângulo-retângulo das correntes e aplicar relações trigonométricas, obtendo:

[;\theta=arctan(\frac{R}{X_{c}});]

Obtendo [;\theta;] em graus e lembrando que a reatância capacitiva possui um sinal negativo.

RL Paralelo

Considerando agora um circuito RL paralelo, cuja tensão Vin aplicada nos componentes é alternada, conforme ilustrado na figura abaixo:


Devido ao fato dos componentes estarem em paralelo, a tensão sobre eles é a mesma. A corrente, porém, entre um e outro, está defasa em 90°. Devido a isso, podemos escrever a soma das correntes da seguinte forma:

[;I^2=I_{r}^2+I_{l}^2;]

Dividindo ambos os lados da equação pelo quadrado da tensão de entrada, temos:

[;(\frac{I}{V})^2=(\frac{I_{r}}{V})^2+(\frac{I_{l}}{V})^2;]

Usando o mesmo raciocínio usado no caso do circuito RC paralelo, podemos, por fim, escrever esta expressão da seguinte forma:

[;Z=(sqrt{R^{-2}+X_{L}^{-2}})^{-1};]

O ângulo, por sua vez, pode ser calculado da mesma maneira que o ângulo no circuito RC paralelo:

[;\theta=arctan(\frac{R}{X_{L}});]

Onde [;\theta;] é o ângulo em graus. Observando que a reatância indutiva possui sinal positivo.

E por enquanto era isso. O circuito RCL paralelo deixarei para uma outra postagem, na qual falarei sobre frequência de ressonância e outros detalhes. Abraço e até a próxima. Fui... Lembrando que para qualquer dúvida, notificação de erro que eu possa ter cometido ou sugestão, usem os comentários.

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