artigo tĂŠcnico
Ficha TÊcnica 5 Introdução à Eletrónica
electrĂłnica 05 1.Âş Trimestre de 2017
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Paulo Peixoto paulo.peixoto@atec.pt
Nas ďŹ chas tĂŠcnicas anteriores foram analisados os circuitos elĂŠtricos em Corrente Alternada (C.A.), nomeadamente circuito resistivo, circuitos puramente capacitivos e circuito RC. Nesta edição serĂŁo analisados os circuitos puramente indutivos, circuitos RL e circuitos RLC. 7.3.4 Circuito indutivo em corrente alternada Nos circuitos puramente indutivos a oposição Ă circulação da corrente ĂŠ feita pela Força Eletromotriz (f.e.m.) de autoindução da bobina e chama-se reatância indutiva (XL) e exprime-se em Ί. Analisando um circuito com uma bobina em Corrente ContĂnua (C.C.) podemos veriďŹ car o efeito da Lei de Lenz. Assim, quando o interruptor ĂŠ fechado criar-se-ĂĄ uma corrente elĂŠtrica induzida no circuito cujo sentido se opĂľem Ă corrente principal, retardando assim o seu inĂcio. Pelo contrĂĄrio, quando se abre o interruptor, tambĂŠm pela Lei de Lenz, a corrente nĂŁo cessarĂĄ de imediato pois surgirĂĄ uma corrente induzida que a retardarĂĄ. A Figura 62 representa este efeito.
toindução da bobina (L) mais se farĂŁo sentir os efeitos da autoindução, pelo que menor serĂĄ a corrente no circuito. A corrente serĂĄ inversamente proporcional Ă indutância. Analisando o comportamento da reactância indutiva, para uma grande frequĂŞncia, ou seja um pequeno perĂodo, a corrente nĂŁo tem tempo de atingir o seu valor mĂĄximo, pois a tensĂŁo aplicada inverte-se. Quanto maior for a frequĂŞncia menor serĂĄ a corrente elĂŠtrica. A equação seguinte deďŹ ne a grandeza reatância indutiva (XL) que ĂŠ a oposição da bobina Ă passagem da corrente elĂŠtrica: XL = 2âˆ? ďš˝ f ďš˝ L onde: f ĂŠ a frequĂŞncia do sinal de alimentação em Hertz (Hz); L ĂŠ o coeďŹ ciente de autoindução ou indutância da bobina em Henry (H); Ao aplicarmos uma tensĂŁo a uma bobina, a corrente nĂŁo surgirĂĄ imediatamente pois, como analisado anteriormente, surgirĂĄ no circuito, devido Ă autoindução, uma corrente com um sentido tal que faz retardar o aparecimento da corrente principal no circuito. Esta apenas aparecerĂĄ quando a tensĂŁo atingir o seu valor mĂĄximo. Ainda, devido aos fenĂłmenos de autoindução, a corrente irĂĄ aumentar enquanto a tensĂŁo decresce, e atinge um mĂĄximo quando a tensĂŁo aplicada ĂŠ nula. Quando a tensĂŁo inverte o seu sentido, a corrente começa a diminuir, mas esta diminuição ĂŠ retardada e anula-se quando a tensĂŁo atinge o seu mĂĄximo negativo, ou seja, um quarto de perĂodo mais tarde. A Figura 63 apresenta o desfasamento da onda da tensĂŁo e da corrente num circuito puramente capacitivo onde poderemos analisar que a corrente estĂĄ atrasada 90Âş em relação Ă tensĂŁo.
Figura 63. Representação vetorial e cartesiana da tensão e respetiva corrente num circuito puramente indutivo.
Figura 62. Circuito capacitivo alimentado por uma C.A. e as respetivas formas de onda da tensĂŁo e corrente.
Em corrente alternada, os efeitos da autoindução sĂŁo constantes. Podemos concluir que quanto maior for o coeďŹ ciente de au-
7.3.5 Circuito indutivo real – Circuito RL Um exemplo de um circuito real indutivo ĂŠ um transformador monofĂĄsico. Um transformador ĂŠ um dispositivo constituĂdo por duas bobinas com acoplamento magnĂŠtico total utilizado para a transformação de tensĂľes. Quando ĂŠ aplicada uma tensĂŁo alternada no enrolamento primĂĄrio, obtemos uma tensĂŁo que poderĂĄ assumir uma amplitude maior ou menor dependendo se o transformador ĂŠ elevador ou abaixador, respetivamente, no enrolamento secundĂĄrio.