CURSO TÉCNICO EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL EAD
MARCILENE FAGUNDES LUIS
Filtro RLC
DOURADOS MS 2013
MARCILENE FAGUNDES LUIZ
Filtro RLC Trabalho apresentado ao curso de Técnico em Automação Industrial EAD-SENAI Dourados MS, para Fins de nota parcial do módulo I.
Tutor (a): Guilherme Afonso Tutor (a): Luiz Fernando Palhano. Instrutor (a): Rginaldo
DOURADOS /MS 2013 1
Sumário Introdução, objetivo geral e especifico .........................................2 Comportamento de filtro RLC.........................................................................4 Fator de carga............................................................................................... 6
Figuras .......................................................................................6 Exemplos.................................................................................................... 13 Conclusão .................................................................................................. 16
O circuito montado-------------------------------------------------------------------------16
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Introdução
O circuito RLC é um circuito elétrico constituído de um resitor (R), um indutor (L) e um capacitor (C) que conecta em série ou em paralelo. E chamado circuito de segunda ordem visto por qualquer tensão ou corrente.
Objetivo Geral
Aplicar os circuitos osciladores, que o fator de carga, seja o menor possível, ou de igual forma, aumentar o factor de qualidade ( Q ) o Maximo possível. Na pratica, isto requer uma redução na resistência R no circuito para uma quantia tão baixa fisicamente possível. Neste caso o circuito LC ideal; que não é realizável na prática.
Objetivo específico Transformar a energia como o processamento de informação sob a forma de um sinal elétrico.
O comportamento do filtro RLC 3
Os sinais de um circuito elétrico O comportamento dos circuitos elétricos e seus elementos passivos (R, L e C ) quando submetidos a sinais senoidiais e pode ser analisado pela combinação de mais de um sinal.
Circuito RLC série em CA
Nos circuitos de corrente contínua, a resistência elétrica é a única grandeza que expressa o impedimento a passagem da corrente elétrica. Em corrente alternada, existem outros efeitos além do resistivo que influenciam a passagem de corrente no circuito por exemplo , a indutância quando circuito tem bobinas, ou capacitância quando o circuito contem capacitores. Deste modo, a razão tensão, corrente em circuito de corrente alternada não depende apenas das resistências elétricas do mesmo.
Reatância Capacitiva O gerador de funções para produzir uma tensão senoidal ligue-o em serie com R e C. A dependência de XC com W= 2π.f, mantendo constante a amplitude da tensão senoidal na entrada do circuito, varei a freqüência f .
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Reatância indutiva É oferecida por uma bobina a uma corrente alternada (AC) pode ser dominada da reatância indutiva, tanto da indutância da bobina como da freqüência da corrente alternada
Tensão de capacitor Os capacitores são formados por duas superfícies condutoras e por um isolante de tal forma que não há contato entre os dois terminais do capacitor. Estas superfícies, entretanto ficam próximas uma da outra de forma que cargas elétricas se deslocam para umas das superfícies repelem cargas da outra superfície permitido a circulação de corrente. A resistência entre os dois terminais do capacitor é infinita porém há circulação de corrente.
Tensão em indutor São elementos armazenadores de energia na formula de campo magnético. O indutor é formado por um fio enrolado de tal formula a concentrar o campo magnético quando o condutor é percorrido por corrente elétrica. Impedância capacitiva (condensador + resistência ) O comportamento de um circuito com um condensador ( c ) em série com uma resistência ( R ).
Fator de carga 5
O fator de carga do circuito por é:
Para aplicações em circuitos osciladores, geralmente desejável que o factor de carga seja o menor possível ou, de igual forma, aumentar o factor de qualidade ( Q)o Maximo possível. Na pratica, isto requer uma redução na resistência R no circuito para uma quantia tão baixa quanto fisicamente possível, Neste caso, o circuito RL torna-se uma aproximação do circuito LC,que não é realizável na pratica. Para aplicações em filtros passa-banda, o factor de carga é escolhido baseado na largura desejada do filtro. Para uma maior largura de banda, um factor de carga de carga é necessário, e para uma largura de banda menor, utiliza-se um menor factor de carga.
Circuito em Paralelo
O circuito em paralelo éessencialmente desador de correnetes.
Circuito RLC paralelo em CA 6
A corrente no capacitor ta adiata em 90 grau.
A aplicação de tensão ao circuito RLC paralelo provoca a circulação de corrente nos três componentes: ΙR, ΙL e ΙC. A corrente no resistor está em fase com a tensão aplicada ao circuito. A corrente no indutor está atrasada 90º em relação a tensão aplicada.
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Circuito RLC paralelo em CA
A corrente no capacitor esta adiantada 90º em relação a tensão aplicada. As correntes individuais no resistor , indutor e capacitor de um circuito RLC paralelo são determinada diretamente através da lei de Ohm para o circuito de CA.
Tabela de calculo FR
CL
L
2mhz
2,24
18.7mh
2mhz
1mf
8,8mh
As formulas usadas para calcular o filtro RLC RLC-SÉRIE
RLC-PARALELO RLC-PARALELO (ideal) (real)
FREQUÊNCIA RESSONÂNCIA (ω r) FREQUÊNCIA MÁX. IMPEDÂNCIA (ω Zmax)
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FACTOR QUALIDADE (Q) LARGURA BANDA ( LB)
Reatância capacitiva contra Frequência
Série Freqüência de Ressonância
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Impedância em um circuito de ressonância série
Circuito RLC série em ressonância 10
Ângulo de fase de um circuito de ressonância Series
Largura de banda de um circuito de ressonância
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Largura de banda de um circuito de ressonância Series
Exemplos 1- Uma rede de ressonância em série que consiste de um resistor de 30Ω, um capacitor de 2uF e um indutor de 20mH está ligado através de uma fonte de tensão sinusoidal, que tem uma saída constante de 9 volts a todas as frequências. Calcular, a frequência de ressonância, a corrente de 12
ressonância, a tensão através do indutor e capacitor de ressonância, o factor qualidade e a largura de banda do circuito. Também esboçar a forma de onda de corrente correspondente para todas as freqüências.
Freqüência de ressonância, ƒ r
Circuito de corrente na ressonância, eu m
Reatância indutiva em Ressonância, X L
Tensões através do indutor e do capacitor, V L , V C
(Nota: a tensão de alimentação é de apenas 9 volts, mas a ressonância das tensões reativas são 30 volts de pico) Fator de qualidade, Q
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Largura de banda, BW
Os superiores e inferiores-3dB pontos de freqüência, ƒ H e ƒ L
2- Uma rede de resonância paralela que consiste de um resistor de 60Ω, um capacitor de 120UF e um indutor de 200mH está ligado através de uma fonte de tensão sinusoidal, que tem uma saída constante de 100 volts a todas as frequências.Calcular, a frequência de ressonância, o factor qualidade e a largura de banda do circuito, a corrente do circuito de ressonância e ampliação actual.
Freqüência de ressonância, ƒ r
Reatância indutiva em Ressonância, X L
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Fator de qualidade, Q
Largura de banda, BW
Os superiores e inferiores-3dB pontos de freqüência, ƒ H e ƒ L
Circuito de corrente na ressonância, eu T Em ressonância a impedância dinâmica do circuito é igual a R
Ampliação atual, eu mag
Note-se que a corrente de ressonância (a corrente resistiva) é de apenas 1,67 ampères, enquanto que a corrente que flui em torno do LC do circuito tanque é maior a 2,45 amps. Podemos verificar este valor por meio do cálculo da corrente que flui através do indutor (ou condensador) na ressonância.
O circuito montado 15
Conclusão O filtro RLC serve pra medir a freqüência de ressonância quando ocorre a impedância complexa que são de função angular e pelo fator de carga acha como filtro passa se alta ou baixa.
Referência Bibliográfica
[email protected]:/.sp.senai.br
Albuquerque, R. O.” Circuito em corrente Alternada- Série Editora Érica. São Paulo, 1997.
WWW.ufrgs.br/eng04030/aulas/teorias/cap 12/circress.htm.
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