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A tensão nos terminais de um indutor é proporcional a variação temporal da corrente. Assim, cabe aqui duas observações importantes <ref>Nilsson, J.W.; Riedel, S.A. Circuitos Elétricos, 10<sup>a</sup> Ed., p. 191, Pearson, 2015.</ref>:  
A tensão nos terminais de um indutor é proporcional a variação temporal da corrente. Assim, cabe aqui duas observações importantes <ref>Nilsson, J.W.; Riedel, S.A. Circuitos Elétricos, 10<sup>a</sup> Ed., p. 191, Pearson, 2015.</ref>:  
*Primeiro, se a corrente for constante, a tensão sobre o indutor ideal será igual a zero, se comportando como um curto-circuito.
*Primeiro, se a corrente for constante, a tensão sobre o indutor ideal será igual a zero, se comportando como um curto-circuito.
*A segunda, é que a corrente sobre o indutor não pode variar instantaneamente, pois se isto acontecesse  produziria uma tensão infinita entre seus terminais. Por exemplo, quando alguém desliga um interruptor de um circuito com carga indutiva, inicialmente a corrente continua fluindo produzindo um centelhamento, evitando que a corrente caia a zero instantaneamente. Este é um problema sério na operação de motores elétricos nas indústrias, cuja operação de liga a desliga deve ser controlada para evitar centelhamentos e surtos de tensão, que podem danificar os equipamentos e colocar em risco os operadores.  
*Segundo, é que a corrente sobre o indutor não pode variar instantaneamente, pois se isto acontecesse  produziria uma tensão infinita entre seus terminais. Por exemplo, quando alguém desliga um interruptor de um circuito com carga indutiva, inicialmente a corrente continua fluindo produzindo um centelhamento, evitando que a corrente caia a zero instantaneamente. Este é um problema sério na operação de motores elétricos nas indústrias, cuja operação de liga a desliga deve ser controlada para evitar centelhamentos e surtos de tensão, que podem danificar os equipamentos e colocar em risco os operadores.  


Um '''indutor''' é geralmente construído como uma bobina de material condutor, como um fio de cobre isolado. Caso a bobina tenha um núcleo de material ferromagnético, isto aumenta a indutância concentrando as linhas de força de campo magnético que fluem pelo interior das espiras.
Um '''indutor''' é geralmente construído como uma '''bobina''' de '''material condutor''', como um fio de cobre isolado. Caso a bobina tenha um núcleo de material ferromagnético, isto aumenta a indutância concentrando as linhas de força de campo magnético que fluem pelo interior das espiras.


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Dentre as aplicações importantes dos '''indutores''' em circuitos eletrônicos está a implementação de '''filtros de sinal''' e circuitos de '''sintonia de frequência'''.
Dentre as aplicações importantes dos '''indutores''' em circuitos eletrônicos está a implementação de '''filtros de sinal''' e circuitos de '''sintonia de frequência'''.


===Tensão e corrente sobre um indutor===


A '''tensão elétrica''' sobre um '''indutor''' é proporcional a '''indutância''' (L) multiplilada pela variação temporal da '''corrente elétrica'''.


<math>v(t) =  L \frac{di(t)}{dt}</math>


ou seja, a '''tensão''' no indutor é função da '''derivada da corrente no tempo''', multiplicada pela '''indutância'''.


Uma '''carga elétrica''' (Q) sobre um '''capacitor''', produz uma '''tensão''' (V) entre as placas, em função da '''capacitância''' (C), segundo a relação:
A derivada indica que a tensão elétrica no indutor é maior quanto maior for a variação da corrente. Desta forma, para uma '''corrente senoidal''', quanto maior a '''frequência''' da onda, maior a '''tensão''' em um indutor. Para uma '''corrente constante''', a '''tensão''' no indutor é '''zero'''.
 
<math>V (Voltz) = \frac{Q (Coulomb)}{C (Faraday)}</math>
 
ou, isolando a carga elétrica:
 
<math>Q = C V</math>
 
A '''corrente elétrica''' é definida como a quantidade de '''carga elétrica''' por unidade de '''tempo'''. É expressa matematicamente como a '''derivada da carga elétrica no tempo''':
 
<math>I(t) =  \frac{dQ(t)}{dt} = C \frac{dV(t)}{dt}</math>
 
ou seja, a '''corrente''' no capacitor é função da '''derivada da tensão no tempo''', multiplicada pela capacitância.
 
A derivada indica que a corrente elétrica no capacitor é maior quanto maior for a variação da tensão. Desta forma, para uma '''tensão senoidal''', quanto maior a '''frequência''' da onda, maior o fluxo da '''corrente''' em um capacitor. Para uma '''tensão constante''', a '''corrente''' no capacitor é '''zero'''.
 
==Fundamentos sobre o Circuito RC==
 
Num '''circuito RC''' série, quando um '''degrau de tensão''' é aplicado, inicialmente toda '''tensão''' aparece toda sobre o '''resistor''', pois o '''capacitor''' está descarregado e a tensão sobre ele é zero. A corrente inicial que fluirá no circuito será dada pela '''Lei de Ohm''' (I = V / R) e vai ser responsável por iniciar a '''carga''' do '''capacitor'''. A medida que o '''capacitor''' vai sendo '''carregado''', a '''tensão''' sobre ele vai aumentando, diminuindo a tensão resultante sobre o '''resistor''', segundo a '''[[Eletricidade Básica|Lei de Kirchhoff das Malhas]]''', e, consequentemente, diminuindo também a '''corrente''' no circuito. Quanto o '''capacitor''' se '''carregar''' totalmente, a tensão de 5V estará toda sobre o capacitor e a '''corrente''' no circuito será reduzida a '''zero'''.
 
[[Arquivo:CircuitoRC.png]]
 
O processo de '''carga do capacitor''' segue uma curva que '''desacelera exponencialmente''' a medida que a tensão sobre o capacitor aumenta. A '''taxa de crescimento''' da '''carga do capacitor''' depende do produto '''RC''', chamado de '''constante de tempo''', dada em segundos, e é representado pela letra grega tau (&tau;). No tempo de uma '''constante de tempo''' o '''capacitor''' é carregado com '''63%''' de sua '''carga'''. Em cinco '''constantes de tempo''' a carga do capacitor chega a 99.3%. O tempo da carga total tende ao infinito, entretanto, na prática, considera-se que em cinco '''constantes de tempo''' o capacitor está carregado.
 
Por exemplo, para um circuito com C = 47 μF e R = 100 KΩ, a '''constante de tempo''' calculada é de 4.7 segundos. Desta forma, a '''carga/descarga''' do capacitor, em cinco constantes de tempo, fica em cerca de 23,5 segundos.
 
Num '''circuito RC''' série, a '''tensão sobre o capacitor''' (V<sub>C</sub>), em função da tensão total aplicada no circuito (V<sub>T</sub>) é dada pela expressão:
 
<math>V_C(t) = V_T (1 - e^{-t/\tau}) </math>
 
 


==Referências==
==Referências==
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Edição atual tal como às 11h10min de 21 de setembro de 2021

Indutores

Fundamentos sobre o Indutor

Os indutores, como os capacitores, também armazenam energia elétrica, mas em um campo magnético.

Os indutores permitem um maior fluxo de corrente a medida que a frequência do sinal diminui, se comportando como um curto circuito na presença de uma corrente contínua. Para um sinal senoidal, a fase da corrente é atrasada de 90 graus em relação a tensão.

A tensão nos terminais de um indutor é proporcional a variação temporal da corrente. Assim, cabe aqui duas observações importantes [1]:

  • Primeiro, se a corrente for constante, a tensão sobre o indutor ideal será igual a zero, se comportando como um curto-circuito.
  • Segundo, é que a corrente sobre o indutor não pode variar instantaneamente, pois se isto acontecesse produziria uma tensão infinita entre seus terminais. Por exemplo, quando alguém desliga um interruptor de um circuito com carga indutiva, inicialmente a corrente continua fluindo produzindo um centelhamento, evitando que a corrente caia a zero instantaneamente. Este é um problema sério na operação de motores elétricos nas indústrias, cuja operação de liga a desliga deve ser controlada para evitar centelhamentos e surtos de tensão, que podem danificar os equipamentos e colocar em risco os operadores.

Um indutor é geralmente construído como uma bobina de material condutor, como um fio de cobre isolado. Caso a bobina tenha um núcleo de material ferromagnético, isto aumenta a indutância concentrando as linhas de força de campo magnético que fluem pelo interior das espiras.

Nos circuitos elétricos o indutor é representado pela letra L e é medido em Henry (H).

O símbolo do indutor lembra uma bobina.

Dentre as aplicações importantes dos indutores em circuitos eletrônicos está a implementação de filtros de sinal e circuitos de sintonia de frequência.

Tensão e corrente sobre um indutor

A tensão elétrica sobre um indutor é proporcional a indutância (L) multiplilada pela variação temporal da corrente elétrica.

ou seja, a tensão no indutor é função da derivada da corrente no tempo, multiplicada pela indutância.

A derivada indica que a tensão elétrica no indutor é maior quanto maior for a variação da corrente. Desta forma, para uma corrente senoidal, quanto maior a frequência da onda, maior a tensão em um indutor. Para uma corrente constante, a tensão no indutor é zero.

Referências

  1. ↑ Nilsson, J.W.; Riedel, S.A. Circuitos Elétricos, 10a Ed., p. 191, Pearson, 2015.

Evandro.cantu (discussão) 14h02min de 20 de setembro de 2021 (-03)

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