Circuito rc série, corrente alternada

INTRODUÇÃO

A tensão entre os terminais de um circuito RC de corrente alternada é uma função co-senoidal, de acordo com a equação 01: v=Vcosωt equação 01
Na qual v é a ddp no instante t, V é a ddp máxima ou a amplitude de voltagem e ω é a frequência angular.
De acordo com Sears, Zemanski, Young (1984), se um capacitor de capacitância C estiver ligado entre os terminais da fonte alternada, como na figura 2a, a carga instantânea q no capacitor é dada pela equação 01:

q=CVsenωt equação 02

Neste caso, a corrente instantânea é igual à taxa de variação da carga no capacitor, e portanto, proporcional à taxa de variação da voltagem. Derivando a equação 02, temos:

i=imsenωt-φ equação 03

φ=arctg1ωCR equação 04

Assim, se a voltagem for representada por uma função co-senoidal, a corrente será uma função senoidal negativa, como na figura 1b. É importante destacar que a corrente e a voltagem estão fora de fase por um quarto de ciclo, com a corrente adiantada em relação a ddp.

Figura 1a: circuito capacitivo¹

Figura 1b: Corrente e ddp p/ circ. RC¹ As equações 01 e 02 mostram que a corrente máxima Ic, é dada por

Ic=ωCVc=Vc1/ωC equação 05

e definindo uma quantidade Xc, chamada reatância capacitiva do capacitor, como

Xc=1ωC equação 06

Então,
Ic=VcXc equação 07

E a impedância do circuito (Z) é dada pela equação 08:

Z=R2+XC2 equação 08
RESULTADOS, ANÁLISES E CONCLUSÕES

Incialmente mediu-se o valor da resistência (R=100,11 Ω) do resistor e da capacitância (C=10,96 nF) do capacitor que formaram o circuito RC.
Após montar o circuito, foi anotado na tabela 01 as medidas de frequência (F), tensão alternada na fonte (V), no resistor (VR) e no capacitor (VC). Note que a frequência de corte é obtida a 145 KHz.

F(KHz) | V(volt) | VR(volt) | VC(volt) | F(Hz) | V(volt) |