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Aula 11 Eletrônica F328: Física Geral III 2º semestre, 2023 F328 O que iremos ver 2 11 • Circuitos RL • Correntes alternadas • Circuitos AC • Circuito LC e RLC • Reatância • Circuitos em serie RC e RLC • Ressonância • Potência em circuitos AC Fonte A B •de A a B: ΔV = –ε (perda) •de B a A: ΔV = +ε (ganho) Aplicação das Leis de Kirchhoff Capacitor A B C + - •de A a B: ΔV = –q/C (perda) •de B a A: ΔV = +q/C (ganho) Resistor A B i R •de A a B: ΔV = –Ri (perda) •de B a A: ΔV = +Ri (ganho) Indutor A B i L •di/dt > 0 • de A a B: ΔV = –L|di/dt| (perda) •di/dt < 0 • de A a B: ΔV = +L|di/dt| (ganho) 3 F328 Circuitos RL são aqueles que contêm resistores e indutores. Neles, as correntes e os potenciais variam com o tempo, apesar das fontes (fem) que alimentam estes circuitos serem independentes do tempo. Circuito básico para analisar correntes em um indutor. i Circuitos RL 4 F328 Circuito RL 5 F328 Circuito RL • Voltagens no resistor e no indutor 6 contrário do capacitor F328 F328 Circuito LC - Indutor + Capacitor 7 13 Circuito LC Sistema massa-mola Potencial: Cinética: (do bloco) (da mola) Total: Elétrica: Magnética: Total: (do indutor) (do capacitor) F328 8 14 Energia total oscilante : Circuito LC F328 Circuito LC 9 15 F328 Circuito LC 10 16 Oscilações eletromagnéticas F328 Circuito LC 11 17 Oscilador LC Analogia eletromecânica 17 A amplitude e a constante de fase são determinadas pelas condições iniciais [no circuito LC: i(0) e q(0)]. Circuito LC Sistema massa-mola Correspondências entre os dois sistemas Frequência angular: Amplitude: Constante de fase: F328 F328 Circuito LC 12 18 18 F328 Circuito LC Correntes alternadas: Circuito LC 14 Oscilações amortecidas (Circuito RLC) 15 F328 Oscilações amortecidas (Circuito RLC) 16 F328 q Oscilações amortecidas (Circuito RLC) 17 F328 Oscilações amortecidas (Circuito RLC) 18 Oscilações amortecidas: amplitude de q(t) decai exponencialmente com o tempo. F328 Oscilações forçadas (RLC com fem) 19 Amortecimento Alimentação Oscilações eletromagnéticas ω ω0 ω’ As oscilações de um circuito RLC não serão amortecidas se um dispositivo de fem externo fornecer energia suficiente para compensar a energia térmica dissipada no resistor. Gerador de tensão alternada ( fem ac): F328 20 Correntes alternadas Impedância (Z) 21 22 Circuito resistivo (R) 23 Circuito capacitivo (C) Circuito AC 24 25 Circuito Indutivo (L) Circuito em série RC 26 27 Circuito em série RC 28 Circuito em série RCL Resumo 29 Potência 30 Potência 31