Princípios de Eletricidade e Eletrônica. Aula 2 Reatância. Prof. Marcio Kimpara

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1 1 Princípios de Eletricidade e Eletrônica Aula 2 Reatância Universidade Federal de Mato Grosso do Sul FAENG / Engenharia Elétrica Campo Grande MS

2 2 Para relembrar (aula passada)... Tensão e Corrente Alternada Uma forma de onda de tensão alternada é aquela onde a intensidade e a polaridade alteram-se ao longo do tempo. A polaridade é invertida periodicamente Uma corrente alternada é aquela que inverte, periodicamente, o sentido no qual está circulando. Ela também varia a intensidade continuamente no tempo.

3 3 Para relembrar (aula passada)... Parâmetros da forma de onda senoidal Ciclo Vp VRMS Vpp Período (T) 1 T frequência

4 4 Para relembrar... Resistor (R) Unidade de medida: Símbolo: Ohm (Ω) O resistor é um dispositivo elétrico muito utilizado em eletrônica, ora com a finalidade de transformar energia elétrica em energia térmica (efeito joule), ora com a finalidade de limitar a corrente elétrica em um circuito. Tal como no circuito CC, no circuito com tensão alternada, a constante de proporcionalidade entre a amplitude da tensão e a amplitude da corrente é a resistência R. Isto é sempre verdadeiro para qualquer resistência em um circuito CA. V R. i Lei de Ohm

5 5 Para relembrar... Capacitor (C) Unidade de medida: Símbolo: Farad (F) O capacitor é um elemento capaz de armazenar energia elétrica. Um capacitor só admite corrente em seus terminais enquanto estiver sendo carregado ou descarregado. Sob tensão alternada, a corrente admitida pelo capacitor é diretamente proporcional à variação de tensão no tempo, sendo a capacitância C, a constante de proporcionalidade, pois: dv i C C. dt

6 6 Para relembrar... A tensão nos terminais de um capacitor não pode sofrer variações instantâneas bruscas. Se ocorresse uma variação instantânea (dt 0) a corrente tenderia a um valor infinito [ic(t) ], o que não é possível fisicamente. Por esse motivo dizemos que o capacitor se opõe à variação de tensão (filtro)

7 7 Para relembrar... Indutor (L) Unidade de medida: Símbolo: Henry (H) O indutor é um elemento passivo que tem a possibilidade de armazenar energia na forma de campo magnético, quando percorrido por uma corrente. Quando a corrente que passa no indutor está variando, o fluxo magnético, provocado pela corrente, também varia e induz uma força eletromotriz (tensão) nos terminais do indutor. No indutor, a tensão auto-induzida é diretamente proporcional à variação de corrente no tempo, sendo L a constante de proporcionalidade: V L L. di dt

8 8 Para relembrar... A corrente nos terminais de um indutor não pode sofrer variações instantâneas bruscas, pois se ocorrer uma variação instantânea (Δt 0), a tensão tenderá a um valor infinito (vl(t) ), o que não é possível. Por esse motivo dizemos que o indutor se opõe à variação de corrente (filtro) Quando a tensão de alimentação cresce a bobina cria uma força contra-eletromotriz (tensão) que se opõe ao aumento da corrente (devido à Lei de Lenz). Quando a tensão de alimentação decresce, a bobina cria uma tensão que tende a manter a circulação da corrente no mesmo sentido (devido à Lei de Lenz).

9 9 REATÂNCIA

10 10 Reatância Capacitiva A reatância capacitiva é a medida da oposição que um capacitor oferece à variação da tensão entre seus terminais. O valor em módulo da reatância capacitiva é inversamente proporcional à capacitância C e à frequencia (f) da tensão aplicada. A reatância capacitiva é dada por: X C 1 1 C 2 f C Onde: ω = frequencia angular em rad/s (ω=2.π.f) C = Capacitância em Farad (F) Representação da reatância capacitiva: Xc Unidade de medida: Ohm (Ω)

11 11 Reatância Capacitiva EXEMPLO: Determine o módulo da reatância de um capacitor de 440nF aplicado a uma tensão senoidal onde (a) f = 60Hz e (b) f = 10kHz a) b) X C X C , 6 9 C , C * Note que a reatância capacitiva assume um valor MAIOR para uma frequência BAIXA e um valor MENOR para uma frequência mais ALTA

12 12 Reatância Indutiva A reatância indutiva é a medida da oposição que um indutor oferece à variação da corrente em seus terminais. O valor em módulo da reatância indutiva é diretamente proporcional à indutância L e à frequência (f) da tensão aplicada. A reatância indutiva é dada por: X L L 2 f L Onde: ω = frequencia angular em rad/s (ω=2.π.f) L = Indutância em Henry (H) Representação da reatância indutiva: XL Unidade de medida: Ohm (Ω)

13 13 Reatância Capacitiva EXEMPLO: Determine o módulo da reatância de um capacitor de 330nH aplicado a uma tensão senoidal onde (a) f = 60Hz e (b) f = 10kHz a) X L L ,124 b) X L L ,73 * Note que a reatância indutiva assume um valor MENOR para uma frequência BAIXA e um valor MAIOR para uma frequência mais ALTA

14 14 OBRIGADO Dúvidas?

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