Se monto um circuito
e
. ligado a um gerador para uma onda senoidal de 200 Hz e 10 V pico a pico. Se realizou medidas de tensão no capacitor,
em função da frequência.
Frequência |
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---|---|---|---|---|
200 |
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400 |
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600 |
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800 |
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1.0 K |
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1.2 K |
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1.6 K |
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2.0 K |
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Calcule o valor teórico de
e a defasagem
entre a tensão e o gerador, registre os valores na Tabela.
Passo 1
Beleza, o enunciado pede pra gente preencher uma tabela de um circuito série RC com R = 10 kΩ e C = 1 µF, variando a frequência e medindo a tensão no capacitor. Nosso objetivo é calcular, para cada frequência dada, a reatância capacitiva teórica
e a defasagem entre a tensão no capacitor e a tensão do gerador, que num circuito RC série é
O assunto é circuitos AC, impedância de capacitor e defasagem de fase.
Passo 2
Teoria do
:
- Num capacitor, a impedância é
, onde . - A parte imaginária (módulo) dessa impedância é a reatância capacitiva
Passo 3
Cálculo de
para cada frequência (usando
F):
-
Hz:
-Hz:
-
Hz:
-Hz:
-
kHz:
-kHz:
-
kHz:
-kHz:
Passo 4
Teoria da defasagem
:
- Num circuito série RC, a tensão no capacitor atrasa a tensão da fonte.
- A expressão da fase (em rad) é
- Convertendo pra graus,.
Passo 5
Cálculo de
para cada frequência (com
s):
-
Hz:
-Hz:
-
Hz:
-Hz:
-
kHz:
-kHz:
-
kHz:
-kHz:
Resposta
Frequência |
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|
---|---|---|
200 Hz | 795,8 Ω | –85,5° |
400 Hz | 397,9 Ω | –87,7° |
600 Hz | 265,3 Ω | –88,5° |
800 Hz | 198,9 Ω | –88,9° |
1,0 kHz | 159,2 Ω | –89,1° |
1,2 kHz | 132,6 Ω | –89,2° |
1,6 kHz | 99,5 Ω | –89,4° |
2,0 kHz | 79,6 Ω | –89,6° |