Como calcular o ângulo de fase de um circuito RLC
Um circuito RLC contém um resistor, um indutor e um capacitor. É um tipo de circuito de corrente alternada, no qual a magnitude da tensão e a corrente seguem o padrão de uma onda senoidal. O ângulo de fase indica a diferença entre as ondas de tensão e as de corrente. A tensão e a corrente possuem o mesmo padrão de onda através de uma resistência, porém a onda de tensão está 90º à frente da onda de corrente para um indutor e 90º para trás no capacitor. Quando um indutor e um capacitor se combinam, como em um circuito RLC, o ângulo de fase é algo entre -90 e 90 graus. Para calculá-lo, você precisa saber a resistência, indutância e a capacitância, bem como a frequência e a frequência angular.
Step 1
Calcule a frequência angular se você souber a frequência. Multiplique a frequência por 2*pi = 6,28 para obter a frequência angular. Se a frequência for 50 Hz, por exemplo, 6,28 x 50 Hz = 314 Hz.
Step 2
Multiplique a frequência angular pela indutância para obter a reatância indutiva. Por exemplo, se a indutância for 0,50 henry, (314 Hz) x (0,50 H) = 157 ohms.
Step 3
Divida 1 pela frequência angular vezes a capacitância para encontrar a reatância capacitiva. Se a capacitância for 10 microfarads, por exemplo, 1/(314 Hz) x (0,000001 F) = 318,5 ohms.
Step 4
Compare as reatâncias indutiva e capacitiva. Se elas forem iguais, o ângulo de fase é igual a zero.
Step 5
Se as reatâncias capacitivas e indutivas não forem iguais, subtraia uma da outra. Por exemplo, 157 ohms - 318,5 ohms = - 161,5 ohms.
Step 6
Divida o resultado pela resistência. Se ela for 300 ohms, por exemplo, - 161,5 ohms/300 ohms = - 0,538.
Step 7
Tire o arco tangente do resultado para obter o ângulo de fase. Por exemplo, tan^-1 (-0,538) = -28,3 graus.
Referências
- Georgia State University; Phase; R. Nave [em inglês]
- "College Physics, Volume 10"; Raymond Serway, et al.; 2008 [em inglês]
- Ohio State University; Circuitos RLC e circuitos ressonantes; K. K. Gan; 2004 [em inglês]
Recursos
Dica
- Certifique-se de que as unidades de medida continuem consistentes durante o cálculo: hertz para frequência, ohms para resistência, henry para indutância e faradays para capacitância. Muitas vezes, a unidade da capacitância está em microfaradays; divida por 1 milhão para obter faradays.
Sobre o Autor
Petra Wakefield is a writing professional whose work appears on various websites, focusing primarily on topics about science, fitness and outdoor activities. She holds a Master of Science in agricultural engineering from Texas A&M University.
