Calcular a impedância dos circuitos RLC forma um aspecto fundamental da compreensão de como os circuitos se comportam na presença de corrente alternada (CA). Um circuito RLC é um circuito com um resistor, indutor e um capacitor em série ou paralelo.
A impedância, simbolizada como Z, é uma quantidade complexa que combina resistência R, indutância L e capacitância C para descrever a oposição de um circuito ao fluxo de corrente alternada.
A impedância em um circuito RLC varia significativamente com base na configuração dos componentes (sejam eles dispostos em série ou paralelo) e na frequência do sinal de entrada. Essa variabilidade decorre do comportamento dependente de frequência de indutores e capacitores.
Frequência angular: Antes de calcular a impedância, você precisará calcular a frequência angular da corrente alternada. Você pode calcular a frequência alternada (denotada ω) usando a fórmula: ω=2πf
A frequência angular ω em radianos por segundo é igual a 2 vezes pi vezes a frequência ressonante f em hertz.
Fórmulas de Impedância RLC
Você pode usar uma das várias fórmulas para calcular a impedância em circuitos RLC, dependendo se os componentes estão dispostos em série ou paralelos e quais componentes estão presentes.
Fórmula de Impedância de Circuito RLC da Série
A fórmula para calcular a impedância total em circuitos RLC em série é:
Onde:
Z = impedância em Ω
R = resistência em Ω
L = indutância em H
C = capacitância em F
ω = frequência angular em rad/s
Logo a corrente do circuito será: I = 0,0048A.
A impedância, simbolizada como Z, é uma quantidade complexa que combina resistência R, indutância L e capacitância C para descrever a oposição de um circuito ao fluxo de corrente alternada.
Frequência angular: Antes de calcular a impedância, você precisará calcular a frequência angular da corrente alternada. Você pode calcular a frequência alternada (denotada ω) usando a fórmula: ω=2πf
A frequência angular ω em radianos por segundo é igual a 2 vezes pi vezes a frequência ressonante f em hertz.
Fórmulas de Impedância RLC
Você pode usar uma das várias fórmulas para calcular a impedância em circuitos RLC, dependendo se os componentes estão dispostos em série ou paralelos e quais componentes estão presentes.
Fórmula de Impedância de Circuito RLC da Série
A fórmula para calcular a impedância total em circuitos RLC em série é:
Z = impedância em Ω
R = resistência em Ω
L = indutância em H
C = capacitância em F
ω = frequência angular em rad/s
- A impedância total Z em Ohms para um circuito RLC em série é igual à raiz quadrada da resistência R em Ohms ao quadrado mais a reatância indutiva menos a reatância capacitiva ao quadrado.
- A reatância indutiva (X L) é igual à frequência angular ω em radianos por segundo vezes a indutância L em Henries. A reatância capacitiva (X C) é igual à recíproca da frequência angular ωω em radianos por segundo vezes a capacitância C em Farads.
Para o circuito a ser montado teremos: V = 5 V com F = 500 Hz; R = 1 K Ohms; L = 100 mH e C = 470 nF . Como resultados teremos:
Logo a corrente do circuito será: I = 0,0046A.
- VR = 4,60 V;
- VL = 1,44 V;
- Vc = 3,11 V.
Alterando a frequência do circuito a ser montado para: V = 5 V com F = 1 K Hz; mantendo os mesmos componentes: R = 1 K Ohms; L = 100 mH e C = 470 nF .
Como resultados teremos:
- VR = 4,80 V;
- VL = 3,02 V;
- Vc = 1,63 V.
© Direitos de autor. 2024: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 01/04/2024
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