Circuitos CA com Impedâncias em...
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Centro Federal de Educação Tecnológica de Santa CatarinaC ç g S CDepartamento de Eletrônica
Retificadores
Circuitos CA com ImpedânciasCircuitos CA com Impedânciasem Paraleloem Paralelo
Prof. Clóvis Antônio Petry.
Florianópolis, agosto de 2007.Florianópolis, agosto de 2007.
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Bibliografia para esta aulaBibliografia para esta aulaBibliografia para esta aulaBibliografia para esta aula
CapítuloCapítulo 1515:: CircuitosCircuitos dede CACA emem SérieSérie ee emem ParaleloParaleloCapítuloCapítulo 1515:: CircuitosCircuitos dede CACA emem SérieSérie ee emem ParaleloParalelo1. Revisão;2. Circuitos de impedâncias em paralelo.
www.cefetsc.edu.br/~petry
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Configuração série de impedânciasConfiguração série de impedânciasConfiguração série de impedânciasConfiguração série de impedâncias
1 2 3T NZ Z Z Z Z= + + + +
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Configuração série de impedânciasConfiguração série de impedânciasConfiguração série de impedânciasConfiguração série de impedâncias
Considere o circuito abaixo:
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Configuração série de impedânciasConfiguração série de impedânciasConfiguração série de impedânciasConfiguração série de impedâncias
A impedância total será:
1 2TZ Z Z= +p
3 0 4 90 5 53,13 ou 3 4o o oT TZ Z j= + = Ω = + Ω
100 0oE 100 0 20 53,135 53,13
oo
oT
EI AZ
= = = −T
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Configuração série de impedânciasConfiguração série de impedânciasConfiguração série de impedânciasConfiguração série de impedâncias
Tensão sobre os elementos:
3 0 20 53,13 60 53,13o o oR RV Z I V= ⋅ = ⋅ − = −
4 90 20 53,13 80 36,87o o oL LV Z I V= ⋅ = ⋅ − =
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Configuração série de impedânciasConfiguração série de impedânciasConfiguração série de impedânciasConfiguração série de impedâncias
Potência média:
( ) ( )100 20 53,13 1200oT TP E I cos cos Wθ= ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ =
( )( ) ( )60 20 0 1200oR R RP V I cos cos Wθ= ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ =
( ) ( )80 20 90 0oP V I cos cos Wθ( ) ( )80 20 90 0L L LP V I cos cos Wθ= ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ =
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Configuração série de impedânciasConfiguração série de impedânciasConfiguração série de impedânciasConfiguração série de impedâncias
Fator de potência:p
( )T TP E I cos θ= ⋅ ⋅ ( ) TT
PcosE I
θ∴ =E I⋅
( )2
TT
P R I R I R Rcos Eθ ⋅ ⋅= = = = =
R
( )TT
EE I E I E ZI⋅ ⋅
( )TT
RFP cosZ
θ= =
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Admitância e susceptânciaAdmitância e susceptânciaAdmitância e susceptânciaAdmitância e susceptância
Condutância nos circuitos CC:
1GR
= Condutância: inverso da resistência.R
Admitância nos circuitos CA: Unidade de medida siemens, S.
1YZ
= Admitância: inverso da impedância.Z
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Configuração em paralelo de admitânciasConfiguração em paralelo de admitânciasConfiguração em paralelo de admitânciasConfiguração em paralelo de admitâncias
1 2 3T NY Y Y Y Y= + + + +1ZY
=Y
1 1 1 1 1Z Z Z Z Z
= + + + +1 2 3T NZ Z Z Z Z
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Admitância e susceptânciaAdmitância e susceptânciaAdmitância e susceptânciaAdmitância e susceptância
Para um resistor:
1 1 0oY G= = = Condutância: inverso da resistência.00R o
R
Y GZ R
= = =
Para um indutor:
1 1 11 1 1 9090
oL o
L L L
YZ X X
= = = −Susceptância: inverso da reatância.p
1 (siemens,S)LB = 90oL LY B= −(siemens,S)L
L
BX
90L LY B
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Admitância e susceptânciaAdmitância e susceptância
Para um capacitor:
Admitância e susceptânciaAdmitância e susceptância
p
1 1 1 90oC oY = = =
90C oC C CZ X X−
Susceptância: inverso da reatância.
1 (siemens,S)CBX
= 90oC CY B=
CX
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Diagrama de admitânciasDiagrama de admitânciasDiagrama de admitânciasDiagrama de admitâncias
Diagrama de impedâncias Diagrama de admitâncias
−
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Circuitos CA em paraleloCircuitos CA em paraleloCircuitos CA em paraleloCircuitos CA em paralelo
Considere o circuito:
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Circuitos CA em paraleloCircuitos CA em paraleloCircuitos CA em paraleloCircuitos CA em paralelo
As correntes serão:
TEI E YZ
= = ⋅ TTZ
E1 1
1
EI E YZ
= = ⋅
2 2EI E YZ
= = ⋅1 2TI I I= +
2Z 1 2T
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Circuitos CA em paraleloCircuitos CA em paraleloCircuitos CA em paraleloCircuitos CA em paralelo
Considere os circuitos:
Usando notação fasorial:
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Circuitos CA em paraleloCircuitos CA em paraleloCircuitos CA em paraleloCircuitos CA em paralelo
Resolvendo com o uso de admitâncias:
T R LY Y Y= +T R LY Y Y+
10 0 0,3 03 3
o o oRY G S= = =
3,3190 90 0 4 90o o oY B S= − = − = −90 90 0,4 90
2,5L LY B S= = =
0 5 53 13oY Y Y S+ 0,5 53,13oT R LY Y Y S= + = −
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Circuitos CA em paraleloCircuitos CA em paraleloCircuitos CA em paraleloCircuitos CA em paralelo
Resolvendo com o uso de admitâncias:
1 1 2 53,13oR oZ = = = Ω,
0,5 53,13R oTY −
E 20 53,13 0,5 53,13 10 0o o oT
T
EI E Y AZ
= = ⋅ = ⋅ − =T
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Circuitos CA em paraleloCircuitos CA em paraleloCircuitos CA em paraleloCircuitos CA em paralelo
Resolvendo normalmente:
03,33 2,5 90 2 53,133 3 2 5 90
oR L
T o
Z ZZZ Z
⋅ ⋅= = = Ω,
3,3 2,5 90T oR LZ Z+ +
20 53 13oE0
20 53,1310 0
2 53,13o
TT
EI AZ
= = =
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Circuitos CA em paraleloCircuitos CA em paraleloCircuitos CA em paraleloCircuitos CA em paralelo
Resolvendo normalmente:
0
20 53,136,06 53,13
oo
REI A= = =0 , ,
3,3 0RRZ
20 53 13oE0
20 53,138 36,87
2,5 90
oo
LL
EI AZ
= = = −,L
6,06 53,13 8 36,87o oT R LI I I= + = + −
10 0oTI A=
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Circuitos CA em paraleloCircuitos CA em paraleloCircuitos CA em paraleloCircuitos CA em paralelo
Diagrama de fasores:gImportante:
Apesar do ânguloda corrente ser zero, esta não
está fase com a tensão, portanto,a característica do circuito não é
resistiva pura.
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Circuitos CA em paraleloCircuitos CA em paraleloCircuitos CA em paraleloCircuitos CA em paralelo
Considere o circuito:
Determine as correntes em cada elemento aplicando a regra do divisorde corrente e usando software Mathcad.
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Circuitos CA em paraleloCircuitos CA em paraleloCircuitos CA em paraleloCircuitos CA em paralelo
Escrevendo os fasores:
14,14 0 10 0o oI A= =0 10 02
I A= =
10 0I j A= +10 0I j A= +
1 67 0 1 67 0oRZ j= = + Ω1,67 0 1,67 0RZ j+ Ω
1,25 90 1,25oCZ j= − = − Ω1,25 90 1,25CZ j Ω
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Circuitos CA em paraleloCircuitos CA em paraleloCircuitos CA em paraleloCircuitos CA em paralelo
Para o circuito abaixo, determine todas as correntes:
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www.cefetsc.edu.br/~petry