Fisica3 (Eletromagnetismo)

OSCILAÇÕ ES ELET ROMAG ÉTICAS E
A Fig. 31-16 mostra três curvas de ressonância para excitações senoidais em
três circuitos RLC série que diferem apenas quanto ao valor de R. As três curvas
atingem o máximo de amplitude I quando a razão wi w é 1,00, mas o valor máximo
de I é inversamente proporcional a R. (O valor máximo de I é sempre igual a 'fb,JR;
para compreender por quê, combine as Eqs. 31-61 e 31-62.) Além disso, a largura
das curvas (medida na Fig. 31-16 em metade do valor máximo de J) aumenta quando
R aumenta.
Para compreender o significado físico da Fig. 31-16, considere o modo como as
reatâncias XL e Xc variam quando aumentamos a frequência angular de excitação wd,
começando com um valor muito menor que a frequência natural w. Para pequenos
valores de w", a reatância XL ( = w"L) é pequena e a reatância Xc ( = 1/w"C) é grande.
Assim, o circuito é principalmente capacitivo e a impedância é dominada pelo alto
valor de Xc, que mantém a corrente baixa.
Quando aumentamos wd, a reatância Xc continua a ser dominante, mas diminui,
enquanto a reatância XL aumenta. Com a diminuição de Xc, a impedância diminui
e a corrente aumenta, como podemos ver no lado esquerdo da curva de ressonância
da Fig. 31-16. Quando a diminuição de Xc e o aumento de XL fazem com que as
duas reatâncias sejam iguais, a corrente atinge o valor máximo e o circuito está na
ressonância, com w" = w.
Quando w" continua a aumentar, a reatância XL se torna cada vez mais dominante
em relação à reatância Xc. A impedância aumenta por causa de XL e a corrente
Wd=W
• alta amplitude de corrente
• o circuito está na ressonância
• igualmente capacitivo e indutivo
• Xc= XL
• a corrente e a fem estão em fase
• cp = o
Figura 31-16 Curvas de
ressonância do circuito RLC
da Fig. 31-7 para L = 100 µ,H,
C = 100 pF e três valores de
R. A amplitude Ida corrente
alternada depende da diferença
entre a frequência angular de
excitação w" e a frequência
natural w. A seta horizontal em
cada curva mostra a largura
a meia altura, que é a largura
da curva nos pontos em que a
corrente é metade da corrente
máxima e constitui uma medida
da seletividade do circuito. À
esquerda do ponto wj w = 1,00,
o circuito é principalmente
capacitivo, com Xc > XL; à
direita, é principalmente indutivo,
comXL > Xc.
; ~ 1
5
~
r----+----- ---.,....---
j ~----+------_,_,,R
·ª ;------~,....
õ.
0,90 0,95
Wd<W
• baixa amplitude de
corrente
• lado ICE da curva
• mais capacitivo
• Xc> XL
• a corrente está
adiantada em
relação à fem
• cp < o
__ =_i_º_º__,1-----~!
j f------+---1 - __,_____,___......,....---+--------<
R= lOOQ j
--j
1,00
w,,lw
wd> w
1,05 1,10
• baixa amplitude de
corrente
• lado ELI da curva
• mais indutivo
• XL > Xc
• a corrente está
atrasada em
relação à fem
• cp > o
~
I
1
1
1
"1
1
1
1
1
1
1
1
1
1