A calculadora de circuitos da série RLC é uma ferramenta poderosa usada em engenharia elétrica para analisar circuitos CA. Ele ajuda na determinação de vários parâmetros, como impedância, corrente, tensão entre componentes, frequência de ressonância e fator Q em circuitos em série RLC (resistor-indutor-capacitor). Ao inserir os valores de resistência (R), indutância (L), capacitância (C) e frequência (f), os usuários podem obter rapidamente informações cruciais sobre o comportamento e as características de seus circuitos.
Fórmula da calculadora de circuito da série RLC
A calculadora de circuito da série RLC utiliza as seguintes fórmulas para calcular diferentes parâmetros:
- Impedância (Z):A impedância (Z) é calculada usando a fórmula:plaintextCopy code
Z = √(R² + (XL - XC)²)Onde:- XL = ωEU (reatância indutiva)
- XC = 1/(ωC) (reatância capacitiva)
- ω (ômega) = 2πf (frequência angular)
- f (frequência)
- Atual (I):Uma vez determinada a impedância, a corrente (I) no circuito pode ser encontrada usando a Lei de Ohm para circuitos CA:texto simplesCopiar código
I = V/ZOnde:- V é a tensão
- Tensão em cada componente:A tensão no resistor (VR), indutor (VL) e capacitor (VC) é calculada da seguinte forma:texto simplesCopiar código
VR = IR (voltage across resistor) VL = I(XLj) (voltage across inductor) VC = I(-jXC) (voltage across capacitor)A unidade imaginária é responsável pela mudança de fase de 90°. - Frequência de ressonância (f₀):A frequência de ressonância (f₀) é a frequência na qual a reatância indutiva e capacitiva se cancelam, maximizando a corrente:texto simplesCopiar código
f₀ = 1 / (2π√(LC)) - Fator Q:O fator Q representa a largura de banda do pico ressonante. É calculado como:texto simplesCopiar código
Q = 1/R × √(L/C)
Tabela de Termos Gerais
Aqui está uma tabela resumindo alguns chave propriedades:
| Imóvel | Fórmula |
|---|---|
| Impedância (Z) | Z = √(R² + (XL – XC)²) |
| Reatância Indutiva (XL) | XL = 2πfL |
| Reatância capacitiva (XC) | XC = 1/(2πfC) |
| Atual (I) | Eu = V/Z |
| Frequência Ressonante (f₀) | f₀ = 1 / (2π√(LC)) |
| Fator Q | Q = 1/R × √(L/C) |
Exemplo de calculadora de circuito da série RLC
Vamos considerar um exemplo para ilustrar a aplicação da Calculadora de Circuitos da Série RLC:
Suponha que temos um circuito em série RLC com os seguintes parâmetros:
- Resistência (R) = 50Ω
- Indutância (L) = 0.1 H
- Capacitância (C) = 10 µF
- Frequência (f) = 100 Hz
Usando a calculadora, encontramos:
- Impedância (Z) ≈ 52.46 Ω
- Corrente (I) ≈ 0.019 A
- Tensão no resistor (VR) ≈ 0.98 V
- Tensão no indutor (VL) ≈ 1.23 V
- Tensão no capacitor (VC) ≈ -0.98 V
- Frequência ressonante (f₀) ≈ 159.15 Hz
- Fator Q ≈ 5.53
Perguntas frequentes mais comuns
A: A frequência ressonante é a frequência na qual a reatância indutiva e capacitiva se cancelam, resultando em corrente máxima fluxo. É crucial para projetar e ajustar circuitos para frequências específicas.
R: Um fator Q mais alto indica um pico mais nítido na resposta de frequência do circuito, resultando em melhor seletividade e largura de banda mais estreita. É essencial para aplicações que exigem controle e filtragem de frequência precisos.