CIRCUITOS AC

 

  • Aqui começa uma   jornada no estudo das variações da corrente elétrica. Com foco na corrente alternada ( AC ) senoidal. Este campo de estudo é fascinante pois envolve assuntos que são verdadeiras magias da natureza eletromagnética.

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Observe abaixo como os circuitos de chaveamento estudados no menu CIRCUITOS

DC geram ruídos eletromagnéticos.

Acima, uma descrição rápida de como foi descoberta a onda de rádio.

MAXWEL. Ele viu isso somente pelas equações diferenciais. Impressionante!

 

Abaixo uma simples imagem dos campos eletromagnéticos se propagando

conforme MAXWEL previu nas suas famosas equações.

 

Estes fenômenos mostrados acima serão estudados após conhecer melhor as

SENÓIDES.

A ressonância elétrica tem tudo a ver com os circuitos AC.

Por exemplo, corrigir o fator de potência (Engenharia Elétrica) é o mesmo

fenômeno de sintonizar uma estação de rádio. Acredite, só muda a frequência

( 60Hz ).

 

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Somente uma senóide é um sinal puro, único, sem harmônicos. Por isso o campo

eletromagnético da portadora de uma onda de rádio varia de forma senoidal. Esta portadora

pode levar a informação se juntando as outras frequencias do áudio a ser transmitido. No

receptor esta portadora é filtrada com facilidade uma vez que é um sinal de frequência

única.

A FÍSICA MODERNA ACREDITA QUE O UNIVERSO É FEITO DE

VIBRAÇÕES SENOIDAIS CHAMADAS DE SUPER CORDAS.

Alguém disse que o universo é uma grande sinfonia.

 

O valor da tensão da nossa rede elétrica domiciliar é de 127 volts rms

(CEMIG).

O valor de pico é praticamente 180 volts. É preciso observar isso.

 

O estudo dos circuitos de corrente alternada AC começa com o conhecimento

dos elemetos que formarão o circuito.

 

É muito curioso que os elementos básicos de circuitos sejam apenas três

(naturais) e todos são condutores em maior ou menor intensidade, variando

entre perto de zero e infinito.

 

Estes três elementos em teoria de circuitos são tratados como componentes

isolados. Em frequências elevadas um simples resistor pode se comportar

também como indutor e capacitor,por exemplo.

Na prática, os três podem estar presentes em um mesmo elemento. Tudo

depende da frequência utilizada. 

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O RESISTOR é um elemento de circuito que dissipa a energia elétrica.

O resistor do chuveiro elétrico dissipa a energia em forma de calor.

O INDUTOR e o CAPACITOR são elementos de circuitos que não dissipam

energia elétrica. A fonte manda pra eles e eles devolvem. É como se fosse um

PING PONG com a energia elétrica.

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Este é o circuito RLC. Na frequência de ressonância a tensão no indutor é

igual a do capacitor mas invertida. Elas se cancelam por isso. Mas o valor em

módulo desta tensão pode chegar a ser várias vêzes o valor da tensão aplicada

pela fonte AC. O quanto será maior depende do chamado FATOR DE

QUALIDADE DO CIRCUITO  ( Q ).

 

Em circuitos de rádio este fator pode chegar a mais de 500. Então o circuito

ressonânte pode amplificar a tensão do sinal em 500 vezes.Estamos falando de

aumentar um sinal de rádio da ordem de grandeza de poucos microvolts para

milivolts. Com baixa energia. Ele não cria energia.Se a tensão aumenta, a

corrente diminui na mesma proporção. O produto V . I = K (constante)

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A IMPEDÂNCIA Z é o conceito mais amplo de resistência em um circuito.

Quando a frequência da tensão aplicada é zero ( DC ), é um caso particular e

só temos resistencia R. Em tensões contínuas o papel de um indutor e um

capacitor é atuar como filtros.

Entenda como tudo isso funciona. Estude com a ROBOTICATULIO.

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Exemplo de aplicação de circuitos

ressonântes série e paralelo.

Acima, o circuito ressonânte série deixa passar apenas as frequências próximas

a ressonância. O circuito paralelo faz o contrário, bloqueia estas mesmas

frequências para que não sejam levadas para o terra. Isto mantém o sinal

desejado que é enviado ao diodo demulador e depois aos fones.

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ESTE NOMOGRAMA RESOLVE TODOS ESTES ASSUNTOS TRATADOS DE

FORMA TOTALMENTE GRÁFICA. Ele está adaptado para frequências de rádio

mas pode ser adaptado para frequências menores também.

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Em Engenharia Elétrica se utiliza destes conhecimentos para transmissão de

energia elétrica por longas distâncias. Desde o gerador até as residências.

Esta energia gerada deve ser transformada para níveis elevados de tensão

diminuindo a corrente para minimizar as perdas por aquecimento. No final da

transmissão a tensão é abaixada para valores seguros para o consumidor final.

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O transformador isolador é importante para isolar galvanicamente os circuitos

elétricos AC. Isolando da rede elétrica domiciliar pode evitar riscos de choque.

Relações entre os principais parâmetros do transformador de energia elétrica.

A energia pode ser alterada de corrente elevada e tensão baixa para corrente

baixa e tensão elevada. Isto diminui as perdas por aquecimento da rede.

Diminui a espessura do cabo de transmissão e aumenta a economia do sistema.

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REDE ELÉTRICA AC DOMICILIAR

Observe a importância do fio terra (terceiro fio da tomada)

para proteção contra o choques elétricos.

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Aprenda a projetar um Medidor de Corrente de Fuga.

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Este equipamento faz uma eficiente verificação nas

instalações e na qualidade da energia elétrica em cada ponto.

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Mais um exemplo de filtros com capacitor e indutor.

 

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 Continua..........