Relatório Circuitos Simples em Corrente Alternada - Resistor, Capacitor e Indutor

Universidade Estadual de Londrina
Centro de Ciˆ encias Exatas
Departamento de F´ısica

Circuitos Simples em Corrente
Alternada Resistor, Capacitor e
Indutor

D´ ebora Rodrigues
Fabiana Alvino
Gustavo Roger
Mateus Silva

Disciplina: 2FIS022 – Laborat´ orio de F´ısica Geral II
Docente: Prof. Edson Laureto

Londrina-PR, 2 de outubro de 2014.

Circuitos Simples em Corrente Alternada Resistor, Capacitor e Indutor

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Introdu¸ c˜ ao

Uma fonte de tens˜ ao de corrente alternada (AC) ´e um dispositivo que fornece uma diferen¸ca de potencial cujo valor varia senoidalmente com o tempo. Ela pode ser escrita na forma:
V = V0 cos ωt

(1)

sendo V ´e o valor instantˆ aneo da tens˜ao no instante t, V0 ´e o valor da tens˜ao quanto t = 0 e ω ´e a frequˆencia angular do sinal (lembrando que ω = 2πf com f dado em Hertz).
Um circuito em que ´e aplicada um tens˜ao de corrente alternada ser´a percorrido por uma corrente el´etrica que tamb´em varia senoidalmente com o tempo, na forma: i = i0 cos ωt

(2)

onde i0 ´e a amplitude da corrente el´etrica e i ´e o seu valor instantˆaneo no tempo t. Para a an´ alise da tens˜ ao e da corrente no circuito AC em regime permanente ´e vi´avel utilizar uma representa¸c˜ ao gr´ afica denominada diagrama de fasores, evitando uma resolu¸c˜ao com equa¸c˜ oes diferenciais[1] . Os elementos el´etricos (resistˆencias, indutˆancias e capacitˆancias) ser˜ ao representados por impedˆ ancias, todos em uma mesma unidade (ohm).
Um fasor funciona como um vetor, onde o m´odulo ´e a intensidade da grandeza medida
(tens˜
ao ou corrente) e o ˆ angulo (com rela¸c˜ao `a horizontal) mede a defasagem da grandeza corrente el´etrica em rela¸c˜ ao a tens˜ ao el´etrica em um componente. O valor instantˆaneo da grandeza ´e representado pela proje¸c˜ ao do vetor no eixo horizontal (Figura 1). O vetor gira no sentido anti-hor´ ario com velocidade angular constante ω.

Figura 1: Diagrama de fasor que representa a corrente el´etrica alternada, com o comprimento do vetor i0