Circuitos com excitação Senoidal

Apresentação em tema: "Circuitos com excitação Senoidal"— Transcrição da apresentação:

1 Circuitos com excitação Senoidal
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA CAMPUS JOINVILLE DEPARTAMENTO DO DESENVOLVIMENTO DO ENSINO COORDENAÇÃO ACADÊMICA EletroEletronica Circuitos com excitação Senoidal Prof. Luis S. B. Marques

2 Definição de tensão senoidal
Freqüência Angular Freqüência

3 Definição de tensão senoidal

4 Definição Valor médio e Eficaz

5 Exercício: Determine os valores médio e eficaz para a onda dente-de-serra

6 Exercício: Determine o valor eficaz para a tensão de saída de um retificador de meia onda.

7 Exercício: Determine o valor eficaz para a tensão de saída de um retificador de meia onda.

8 Convenção de polaridade para a tensão senoidal

9 Circuito RL com excitação senoidal
Vamos encontrar a componente forçada para a corrente. Por tentativa, estima-se que a solução para a corrente i(t) seja a soma de uma função coseno com uma função seno. Constantes

10 Circuito RL com excitação senoidal

11 Circuito RL com excitação senoidal
Substituindo uma equação na outra:

12 Circuito RL com excitação senoidal
A resposta forçada é então: Utilizando as considerações trigonométricas abaixo:

13 Circuito RL com excitação senoidal
Lei de Ohm A solução forçada é portanto uma senóide ângulo de fase Impedância

14 Circuito RC com excitação senoidal

15 Circuito RC com excitação senoidal
Substituindo uma equação na outra:

16 Circuito RC com excitação senoidal

17 Exercício: Determine a expressão para regime permanente para vo.

18 Exercício: Determine a expressão para a resposta forçada v.

19 Exercício: Determine a expressão para a resposta forçada i.

20 Definição de Fasor O Fasor é um número complexo usado para representar a amplitude e a fase de uma função senoidal

21 Definição de Fasor A medida que a senóide é descrita o vetor assume posições diferentes. Quando a senóide completa um ciclo vetor descreveu um giro completo e se encontra na mesma posição inicial novamente. Cada ponto da senóide pode ser representado por um vetor de módulo constante numa posição diferente. Esse Vetor é portanto um vetor girante cujo sentido de rotação é anti-horário.

22 Definição de Fasor Se o ciclo da senóide iniciar adiantado o
Ângulo θ é positivo.

23 Definição de Fasor Se o ciclo da senóide iniciar atrasado o
Ângulo θ é negativo.

24 Definição de Fasor

25 Trabalhando com números complexos

26 Trabalhando com números complexos

27 Convertendo da forma retangular para a forma polar

28 Convertendo da forma polar para a forma retangular

29 Elementos que limitam corrente em CA
Resistor Reatância indutiva Reatância capacitiva

30 Impedância

31 Relação entre o Fasor de Tensão e o de corrente

32 Ângulo de Fase ângulo de fase Por definição, o ângulo de fase é o ângulo que a corrente faz com a tensão. Isto é, a corrente está atraso ou em avanço em relação à tensão.

33 Ângulo de Fase Ângulo de fase Circuito RL Circuito RC

34

35

36 Função Exponencial

37 Função Exponencial

38 Função Exponencial Fasor Fórmula de Euler:

39 Calcule a soma das duas funções co-senoidais.

40 Conversão entre seno e coseno

41 A corrente no indutor i é dada abaixo
A corrente no indutor i é dada abaixo. Calcule a reatância indutiva, a impedância do indutor e a tensão fasorial.

42 A tensão entre os terminais do capacitor é dada abaixo
A tensão entre os terminais do capacitor é dada abaixo. Calcule a reatância capacitiva, a impedância do capacitor e a corrente fasorial.

43 Considere os sinais abaixo
Considere os sinais abaixo. Desenhe o diagrama fasorial para os três fasores e calcule o somatório destes fasores.

44 Mostrar a variação de XL e Xc com a frequência, representando graficamente cada uma delas em função de w, considerando w variando entre 400 e 4000 rad/s .

45 Utilizando os dados abaixo, construir os diagramas de fasores e da impedância.

46 Um circuito em série com R=20 ohms e L=0,02H possui uma impedância Z
Um circuito em série com R=20 ohms e L=0,02H possui uma impedância Z. Determine o ângulo de fase e a freqüência.

47 Considere um circuito série com R=20 ohms, L=0,02H, C=20mF, e tensão de alimentação v. Determine o fasor de corrente I. ----- Meeting Notes (25/04/14 20:06) ----- Dica: Desenhar o esquema elétrico para melhor vizualização do problema!!

48 Calcule o valor para a tensão v em regime permanente.
----- Meeting Notes (25/04/14 20:06) ----- Dica: Desenhar o esquema elétrico para melhor vizualização do problema!!

49 Calcule o valor para a corrente i em regime permanente.
----- Meeting Notes (25/04/14 20:06) ----- Dica: Desenhar o esquema elétrico para melhor vizualização do problema!!

50 Calcule o valor para a tensão v em regime permanente.
----- Meeting Notes (25/04/14 20:06) ----- Dica: Desenhar o esquema elétrico para melhor vizualização do problema!!

51 Potência em CA VA W VAr

52 Fator de Potência

53 Calcule o fator de potência para uma carga que consiste de uma associação série de um resistor de 10 ohms e um indutor de 10mH sabendo que a fonte possui frequencia igual a 60Hz.

54 Ex.fp.01: Considere o circuito abaixo sabendo que R=20 ohms, L=0,02H, C=20mF, e tensão de alimentação v. Calcule o fator de potência.

55 Ex. fp. 02: Considere o circuito anterior
Ex.fp.02: Considere o circuito anterior. Corrija o fator de potência para um valor unitário.

56 Ex.fp.03: Considerando o circuito anterior, após correção do fator de potência, calcule o novo fator de potência.