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Como calcular um filtro LC

Atualizada February 21, 2017

Fabricantes de eletrônicos projetam filtros LC para regular certas frequências de um circuito elétrico. Os componentes essenciais dos filtros são um ou dois capacitores com capacitância combinada "C" e um ou dois indutores com inductância combinada "L". Filtros LC de alta passagem permitem atravessar apenas aquelas frequências acima de um "corte" determinado. Filtros de baixa passagem permitem sair apenas aquelas inferiores à frequência de corte. O arranjo dos capacitores e indutores do circuito determina que tipo de filtro ele representa. A relação matemática entre a capacitância, inductância e frequência de corte varia apenas levemente entre os dois projetos.

Instruções

Um capacitor é metade dos componentes essenciais de um filtro LC (Hemera Technologies/PhotoObjects.net/Getty Images)

    Filtro de baixa passagem

  1. Para calcular a frequência de corte a partir da capacitância e inductância, tome a raiz quadrada de seu produto, multiplique-o por 3,14 (pi) e, então, tome o inverso. Por exemplo, 0,0025 Farads x 1 Henry = 0,0025, e a raiz quadrada de 0,0025 é 0,05. O produto de 0,05 e 3,14 é 0,16. Por último, o inverso de 0,16 — 1 / 0,16 — resulta em uma frequência de 6,4 Hertz.

  2. Para calcular a capacitância requerida a partir da inductância e frequência de corte desejada, multiplique o quadrado da frequência por 9,87 e pela inductância e, então, tome a inversa. Por exemplo, o quadrado de 20 Hertz são 400; 400 x 9,87 = 3,948; 3,948 x 1 Henry = 3,948; e a inversa de 3,948 resulta em 0,000253 Farads ou 253 micro-Farads.

  3. Para calcular a inductância requerida a partir da capacitância e frequência de corte desejada, multiplique o quadrado da frequência por 9,87 e pela capacitância e, então, tome a inversa. Por exemplo, o quadrado de 20 Hertz é 400; 400 x 9,87 = 3,948; 3,948 x 0,000253 Farads = 1; e a inversa de 1 resulta em 1 Henry.

    Filtro de alta passagem

  1. Para calcular a frequência de corte a partir da capacitância e inductância, tome a raiz quadrada de seu produto, multiplique-o por 12,56 e, então, tome a inversa. Por exemplo, 0,000253 Farads x 1 Henry = 0,000253; e a raiz quadrada de 0,000253 é 0,0159. O produto de 0,0159 e 12,56 é 0,20. Por último, o inverso de 0,20 — 1 / 20 — resulta em uma frequência de 5,0 Hertz.

  2. Para calcular a capacitância requerida a partir da inductância e frequência de corte desejada, multiplique o quadrado da frequência por 157,91 e pela inductância e, então, pela inversa. Por exemplo, o quadrado de 20 Hertz é 400; 400 x 157,91 = 63,165; 63,165 x 1 Henry = 63,165; e o inverso de 63,165 equivale a 0,0000158 Farads ou 15,8 micro-Farads.

  3. Para calcular a inductância requerida a partir da capacitância e frequência de corte desejada, multiplique o quadrado da frequência por 157,91 e pela capacitância e, então, tome a inversa. Por exemplo, o quadrado de 20 Hertz é 400; 400 x 157,91 = 63,165; 63,165 x 0,000253 Farads = 0,998; e o inverso de 0,998 equivale a 1 Henry.

Coisas Necessárias

  • Capacitância (em Farads)
  • Inductância (em Henrys)
  • Frequência de corte (em Hertz)
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