Circuitos com elementos L e C possuem características especiais devido às suas características de frequência (como frequência Vs, corrente, tensão e impedância), que podem ter valores mínimos ou máximos significativos em frequências específicas. As aplicações desses circuitos envolvem principalmente transmissores, receptores de rádio e receptores de televisão. Considere um circuito LC no qual capacitores e indutores são conectados em série na fonte de alimentação, e a conexão do circuito tem uma característica única de ressonância em uma frequência precisa chamada frequência de ressonância. Este artigo discute o que é um circuito LC e a operação harmônica de circuitos LC simples em série e paralelos.
O que é um circuito LC?
Circuito LC, também conhecido como circuito de armazenamento de energia, circuito de sintonia ou circuito ressonante, é um circuito constituído por um indutor embutido em um capacitor representado pela letra “C” e conectados entre si pela letra “L”. Esses circuitos são usados para gerar sinais de frequências específicas ou receber sinais de sinais compostos de frequências específicas. O circuito LC é um componente eletrônico básico em vários dispositivos eletrônicos, especialmente em dispositivos sem fio, como sintonizadores, filtros, mixers e osciladores. A principal função do circuito LC é geralmente oscilar com amortecimento mínimo.
Ressonância do circuito série LC
Em umsérie ressonanteA configuração do circuito LC, o capacitor “C” e o indutor “L” estão ambos conectados em série, conforme mostrado no circuito a seguir. A soma das tensões no capacitor e no indutor é a soma das tensões totais nos terminais do circuito aberto. A corrente no circuito LC + terminal Ve é igual à corrente através do indutor (L) e do capacitor (C) v=v L+v C, i=i L=i C
Quando a amplitude da reatância induzida “XL” aumenta, a frequência também aumenta. Da mesma forma, quando o valor da reatância do capacitor “XC” diminui, a frequência também diminui.
Ressonância do circuito série LC
Em uma frequência específica, duas reatâncias XL e XC possuem a mesma magnitude, mas sinais opostos, portanto, essa frequência é chamada de frequência de ressonância, representada por um circuito LC.
Portanto, em ressonância
X L = -X C
ωL= 1 /ωC
ω=ω0= 1 /√LC
Isso é chamado de frequência angular ressonante do circuito. Converta frequência angular em frequência usando a seguinte fórmula
f0 =ω0/2π√LC
Em umsérie ressonanteConfiguração do circuito LC, as duas ressonâncias XC e XL se cancelam. Em componentes práticos, e não ideais, o fluxo de corrente é geralmente oposto à resistência do enrolamento da bobina. Portanto, a corrente fornecida ao circuito é máxima durante a ressonância.
A definição de um circuito receptor é que quando In Lt f e f0 são máximos, a impedância do circuito é mínima.
Para f
Para f
Ressonância do circuito LC paralelo
Em uma configuração de circuito LC paralelo, o capacitor “C” e o indutor “L” são conectados em paralelo, conforme mostrado na figura a seguir. A soma das tensões no capacitor e no indutor é a soma das tensões totais nos terminais do circuito aberto. A corrente no circuito LC + terminal Ve é igual à corrente que passa pelo indutor (L) e pelo capacitor (C)
v = v L = v C
Eu=IL +IC
Seja a resistência interna da bobina “R”. Quando ocorrem duas ressonâncias XC e XL, as correntes dos ramos reativos são iguais e opostas, de modo que se cancelam para fornecer a corrente mínima no fio da chave. Quando a corrente total é minimizada neste estado, a impedância total é maximizada e a frequência de ressonância é dada pela seguinte equação
f0 =ω0/2π= 1 /2π√LC
Observe que durante a ressonância, a corrente de qualquer ramo reativo não é a mínima. Mas a corrente de cada ramo reativo é dada separadamente, separando a tensão reativa “V” da tensão reativa “Z”.
Ressonância do circuito LC paralelo
Portanto, de acordo com a lei de Ohm, I=V/Z
O circuito supressor pode ser definido como: quando a corrente da linha está no mínimo e a impedância total está no máximo em f0, o circuito é indutivo abaixo de f0 e capacitivo acima de f0.