Elementos armazenadores de Energia 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 Elementos armazenadores de Energia Prof. Luis S. B. Marques

Elementos armazenadores de energia O capacitor C Unidade: F[Farad] A diferença de potencial entre as placas condutoras é diretamente proporcional à carga armazenada. O capacitor é um elemento de circuito formado por duas placas condutoras separadas por um material isolante (dielétrico).

A capacitância O símbolo do capacitor é apresentado na figura acima. A capacitância é uma constante de proporcionalidade, cuja unidade é o Farad (F) O símbolo do capacitor é apresentado na figura acima.

Elementos armazenadores de energia O capacitor Uma variação instantânea de tensão no capacitor requer uma corrente infinita. Isto é impossível.

Elementos armazenadores de energia Simbologia Unidade: Farad

Exercício: Um capacitor de 1nF possui uma diferença de potencial V(t) entre seus terminais. Calcule a corrente i(t) no capacitor.

Exercício: Um capacitor de 0,4μF possui uma tensão v como mostra o gráfico. Calcule sua corrente em t=1ms.

Energia armazenada em um capacitor Integrando: Em um capacitor ideal nenhuma energia é dissipada no componente. Toda energia armazenada pode ser recuperada.

Capacitores em série

Capacitores em paralelo

Elementos armazenadores de energia O indutor L Unidade: H [Henry] Fluxo concatenado. Em um indutor linear o fluxo é diretamente proporcional à corrente, e a indutância é a constante de proporcionalidade. De acordo com a lei da indução.

Elementos armazenadores de energia O indutor

Energia armazenada O indutor

Indutores em série

Indutores em paralelo

Exercício: deduza uma expressão para a energia armazenada em um indutor em termos de fluxo concatenado e da indutância.

Exercício: Um indutor de 40mH possui uma corrente i dada pela expressão abaixo. Calcule o fluxo concatenado e a energia armazenada em t=1/30s.

Exercício: Calcule expressões para a corrente em um indutor de 0,5H sabendo que a tensão sobre ele é dada no gráfico abaixo.

Funções Singulares Funções singulares (também chamadas de funções chaveadas) são muito úteis para análise de circuitos RL e RC, quando se está interessado na resposta ao degrau. Funções singulares são funções descontínuas ou que possuem derivadas descontínuas. As três funções singulares mais utilizadas em circuitos são: o degrau unitário, o impulso unitário e a rampa unitária.

Circuitos Singulares São circuitos nos quais uma chave ou interruptor aparentemente introduzem uma descontinuidade nas tensões em capacitores e correntes em indutores. Notação: Instante de tempo imediatamente antes do fechamento da chave Tensão em C1 imediatamente antes do fechamento da chave Tensão em C1 imediatamente depois do fechamento da chave Instante de tempo imediatamente depois do fechamento da chave