Fundamentos de Corrente Alternada

Fundamentos de Corrente Alternada Prof Mário Cupertino Email mariocupertinoacademicoufsbr 1 Universidade Federal de Sergipe UFS Centro de Ciências Agrárias Aplicadas CCAA Departamento de Engenharia Agrícola DEAGRI Impedância Z Unidade em Ohms Numero Complexo Representa oposição à passagem de corrente alternada e a defasagem entre tensão e corrente Conceito de Impedância 2 Z é composta por componente real resistência R componente imaginária reatância X Fase da impedância φ Modulo da impedância Z Impedância Z Resistência resistir oposição à passagem de corrente Reatância reagir oposição à variação de corrente característico das indutâncias e capacitâncias Impedância impedir oposição tanto à passagem quanto variação da corrente A componente R só pode assumir valores positivos resistência A componente X pode assumir valores positivos ou negativos Positivos φ adiantamento de V em relação a I jX Negativos φ atraso de V em relação a I jX Conceito de Impedância 3 Lei de Ohm V RI A 1ª lei de Ohm pode ser aplicada em circuitos CA porem pode ocorrer defasagem entre V e I Não resulta em resistência pura mas em impedância Z Pode ser manipulada matematicamente com números complexos Lei de Ohm para CA 4 Leis de Kirchhoff das tensões e correntes As duas leis de Kirchhoff podem ser aplicadas em circuitos CA Detalhes dos sentidos das correntes e polaridades das tensões Impedâncias Resistências Indutores ou Capacitores bipolos receptores ou consumidores Leis de Kirchhoff para CA 5 Embora a polaridade se alterne a cada meio ciclo sempre um dos pólos é tido como referência positiva Leis de Kirchhoff das tensões e correntes A soma de I complexas que chegam no nó são iguais a soma de I complexas que saem do nó A soma de V complexas geradoras são iguais a soma de V complexas consumidoras Leis de Kirchhoff para CA 6 Associação Série I é a mesma mas V é diferente Divisor de tensão A soma de V complexas geradoras são iguais a soma de V complexas consumidoras Quando se tem 2 impedâncias em série Associação de Impedância em CA 7 Associação Paralela V é a mesma mas I é diferente Divisor de corrente Quando se tem 2 impedâncias Associação de Impedância em CA 8 Resistor Indutor e Capacitor em CC Fechando as chaves S observamos que a corrente e a tensão no resistor são contínuas e constantes isto é IR E R e VR E enquanto no indutor e no capacitor elas variam exponencialmente durante um pequeno transistório conforme mostram os gráficos abaixo Resistor IR E R 0 t VR E 0 t Não há transistório Indutor ilt Imax 0 t t VLt Transistório Capacitor ict Icmáx 0 t t1 vc E 0 t1 Transistório Indutor Reatância XL autoindução em oposição às variações de I Reatância Indutiva atrasa a I em relação a V Quanto variação de corrente é a reatância indutiva Capacitor Reatância XC capacidade de armazenamento de cargas a tensão entre placas não atinge o valor máximo instantaneamente Reatância capacitiva atrasa a V em relação a I Quanto variação de corrente é a reatância capacitiva Reatâncias Indutiva e Capacitiva 10 Representação Temporal e fasorial de R Tensão e Corrente sempre em fase V IR e VR se acompanham Resistor em CA 11 Aplicando a Lei de Ohm A fase é sempre nula e independente No plano Complexo R é sempre Real sem parte Imaginária Por isso R é impedância puramente resistiva Resistor em CA 12 Comportamento do Indutor Comportamento do Capacitor Indutor e Capacitor em CA 13 Indutor e Capacitor Dependem da velocidade com que a tensão aplicada varia Dependem da frequência Reatância Indutiva e Capacitiva 14 Indutor e Capacitor Gráficos mostram variação das reatâncias em função da frequência Reatância Indutiva e Capacitiva 15 Indutor e Capacitor Estado estável indutor age como um curto e capacitor circuito aberto Em CA o indutor atrasa a corrente e o capacitor atrasa a tensão Passado o transitório L e C entram em regime permanente senoidal V I e Defasagem no Indutor e Capacitor 16 Indutor e Capacitor Representação Fasorial V I e Defasagem no Indutor e Capacitor 17 Aplicando a Lei de Ohm No plano dos números complexos a reatância é puramente imaginária Capacitor e Indutor possuem impedâncias reativas puras Impedâncias Reativas Puras 18 Diagrama Fasorial No plano dos números complexos a reatância é puramente imaginária Capacitor e Indutor possuem impedâncias reativas puras Reatâncias promovem a defasagem entre V e I Enquanto o indutor adianta a tensão o capacitor atrasa XL aumenta com a frequência e XC diminui Impedâncias Reativas Puras 19 OBRIGADO PELA ATENÇÃO PERGUNTAS 20