Circuito rl paralelo ca teoria

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EletrônicaEletrônica básica - Teoria

Circuito RL paralelo em CA

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Circuito RL paralelo em CA © SENAI-SP, 2003

Trabalho editorado pela Gerência de Educação da Diretoria Técnica do SENAI-SP, a partir dos conteúdos extraídos da apostila homônima Circuito RL paralelo em CA - Teoria. SENAI - DN, RJ, 1985.

CapaGilvan Lima da Silva DigitalizaçãoUNICOM - Terceirização de Serviços Ltda

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Sumário

Introdução 5 Circuito RL paralelo em CA7 As correntes no circuito RL paralelo9 Defasagem entre as correntes13 Referências bibliográficas 17

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Introdução

Esta unidade dá seqüência ao estudo dos circuitos reativos indutivos, tratando do circuito RL paralelo e suas características.

A unidade foi desenvolvida visando capacitá-lo a determinar os parâmetros do circuito RL paralelo em CA.

O estudo deve ser realizado com este objetivo e também procurando verificar as diferenças em relação ao circuito RC paralelo.

Para ter sucesso no desenvolvimento dos conteúdos e atividades desta unidade você já deverá ter conhecimento relativos a: • Indutores em CA

• Representação vetorial de parâmetros elétricos CA

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Quando se conecta um circuito RL paralelo a uma rede de CA, o resistor e o indutor recebem a mesma tensão.

Por esta razão, a tensão é utilizada como referência para o estudo do circuito RL paralelo

A tensão aplicada provoca a circulação de uma corrente no resistor (IR) que está em fase com a tensão aplicada.

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A tensão aplicada ao resistor também está aplicada ao indutor, provocando a circulação de uma corrente IL.

Esta corrente IL está atrasada 90º em relação a tensão aplicada, devido a auto-indução

O gráfico senoidal mostra que o circuito RL paralelo se caracteriza por provocar uma defasagem entre as correntes.

Esta defasagem é visualizada mais facilmente através do gráfico vetorial do circuito RL paralelo.

O gráfico mostra que a corrente no indutor está adiantada 90º em relação a corrente no resistor.

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As correntes no circuito RL paralelo

Em um circuito RL paralelo existem três correntes a serem consideradas:

• Corrente no resistor IR • Corrente no indutor IL

• Corrente total IT

A figura a seguir mostra o posicionamento dos instrumentos para a medida destas três correntes.

A corrente eficaz no resistor é dada pela Lei de 0hm:

Da mesma forma, a corrente eficaz no indutor pode ser calculada pela Lei de 0hm:

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A corrente total é obtida por soma vetorial, uma vez que as correntes IR e IL estão defasadas entre si.

IT = 2L2 R I +

Esta equação pode ser operada para isolar os termos IR e IL.

IR= 2R2 T I −

IT = 2L2 R I +

IL= 2R2 T I −

Impedância do circuito RL paralelo

A impedância de um circuito RL paralelo é a oposição total que este circuito apresenta à circulação da corrente, e pode ser determinada através da Lei de 0hm se os valores de tensão (V) e corrente total (IT) forem conhecidos.

VLogoZ =

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

A seguir estão apresentados dois exemplos de aplicação da equação da corrente total e da impedância.

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Exemplo 1

Determine o valor de IT, R, L e Z

V60 XL = 75Ω

XL = 2π.f.L=

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Exemplo 2

Determinar os valores de IR, IL, IT e Z

V30 IRIR = 30mA

I=XL = 2π.f.L XL = 458Ω

I=IL = Ω458

IT = 72mA

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Defasagem entre as correntes

As três correntes que circulam em um circuito RL paralelo estão defasadas entre si. As defasagens entre IR e IT e entre IL e IT podem ser determinadas se as três correntes puderem ser medidas ou determinadas.

Tomando-se como ponto de partida o gráfico vetorial.

O ângulo fi (ϕ) entre IR e IT pode ser determinado a partir da relação Cosseno.

ϕ=cos IIT

R logoϕ = arccos TRI

O valor numérico do ângulo pode ser encontrado consultando uma tabela de cossenos ou usando uma calculadora. Conhecido o ângulo ϕ entre IR e IT o ângulo α entre IL e IT pode ser facilmente determinado.

α + ϕ = 90º α = 90º - ϕ

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Quando a corrente IR é maior que IL o ângulo ϕ é menor que 45º e o circuito é predominantemente resistivo.

IR > IL → ϕ < 45º → circuito predominantemente resistivo

Quando, por outro lado, a corrente IL é maior que a corrente IR o ângulo ϕ é maior que 45º e o circuito é predominantemente indutivo.

IL > IR → ϕ > 45º → circuito predominantemente indutivo

A seguir estão apresentados dois exemplos de determinação dos ângulos de defasagens entre as correntes.

Exemplo 1

Determinar o ângulo ϕ entre IR e IT e o ângulo α entre IL e IT.

IT = 0,626A ϕ = arccos TRI ϕ = arccos 0,479 Consultando uma tabela de cossenos ou usando uma calculadora encontra-se:

ϕ = 61º

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O ângulo entre IL e IT pode ser determinado α = 90º - ϕα = 90º - 61ºα = 29º

A figura a seguir mostra o gráfico vetorial do circuito que é predominantemente indutivo.

Exemplo 2

Determinar a defasagem entre IR e IT (ϕ) e entre IL e IT (α).

V60 IRIR = 0,107A

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V60 ILIL = 0,064A

IT = 0,125A ϕ = arccos TRI

Da tabela de cossenosϕ = 31ºEntre IR e IT α = 90º - ϕα = 90º - 31ºα = 59º Entre IL e IT

A figura a seguir mostra o gráfico vetorial do circuito que é predominantemente resistivo.

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Referências bibliográficas

DAWES, Chester L. Curso de Eletrotécnica; corrente alternada. A course im electrical engineering Trad. de João Protásio Pereira da Costa. 18.ed. Porto Alegre,Globo, 1979. v.4

MARCUS, Abraham. Eletricidade básica. Trad. De Ernst Muhr. São Paulo, Importadora de livros, c1964. 194p. ilust.

VAN VALKENBURG, NOOGER & NEVILLE. Eletricidade Básica. 5.ed. Rio de Janeiro, Freitas Bastos, 1960 v.4 ilust.

SENAI/DN. Circuito RL paralelo em CA, teoria. Rio de Janeiro, Divisão de Ensino e Treinamento, 1985. (Série Eletrônica Básica).

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Eletrônica básica

1. Tensão elétrica41. Diodo semi condutor 2. Corrente e resistência elétrica42. Retificação de meia onda 3. Circuitos elétricos43. Retificação de onda completa 4. Resistores44. Filtros em fontes de alimentação 5. Associação de resistores45. Comparação entre circuitos retificadores 6. Fonte de CC46. Diodo emissor de luz 7. Lei de Ohm47. Circuito impresso - Processo manual 8. Potência elétrica em C48. Instrução para montagem da fonte de C 9. Lei de Kirchhoff49. Multímetro digital 10. Transferência de potência50. Diodo zener 1. Divisor de tensão51. O diodo zener como regulador de tensão 12. Resistores ajustáveis e potenciômetros52. Transistor bipolar - Estrutura básica e testes 13. Circuitos ponte balanceada53. Transistor bipolar - Princípio de funcionamento

14. Análise de defeitos em malhas resistivas54. Relação entre os parâmetros IB, IC e VCE 15. Tensão elétrica alternada55. Dissipação de potência e correntes de fuga no transistor

16. Medida de corrente em CA56. Transistor bipolar - Ponto de operação 17. Introdução ao osciloscópio57. Polarização de base por corrente constante 18. Medida de tensão C com osciloscópio58. Polarização de base por divisor de tensão 19. Medida de tensão CA com osciloscópio59. Regulador de tensão a transistor 20. Erros de medição60. O transistor como comparador 21. Gerador de funções61. Fonte regulada com comparador 2. Medida de freqüência com osciloscópio62. Montagem da fonte de C 23. Capacitores63. Amplificador em emissor comum 24. Representação vetorial de parâmetros elétricos CA64. Amplificador em base comum 25. Capacitores em CA65. Amplificador em coletor comum 26. Medida de ângulo de fase com osciloscópio66. Amplificadores em cascata 27. Circuito RC série em CA67. Transistor de efeito de campo 28. Circuito RC paralelo em CA68. Amplificação com FET 29. Introdução ao magnetismo e eletromagnetismo69. Amplificador operacional 30. Indutores70. Circuito lineares com amplificador operacional 31. Circuito RL série em CA71. Constante de tempo RC 32. Circuito RL paralelo em CA72. Circuito integrador e diferenciador 3. Ponte balanceada em CA73. Multivibrador biestável 34. Circuito RLC série em CA74. Multivibrador monoestável 35. Circuito RLC paralelo em CA75. Multivibrador astável 36. Comparação entre circuitos RLC série e paralelo em CA76. Disparador Schmitt 37. Malhas RLC como seletoras de freqüências77. Sensores 38. Soldagem e dessoldagem de dispositivos elétricos 39. Montagem de filtro para caixa de som 40. Transformadores

Todos os títulos são encontrados nas duas formas: Teoria e Prática

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