Filtros Eletricos: mudanças entre as edições

De Wiki Cursos IFPR Foz
Ir para navegaçãoIr para pesquisar
 
(7 revisões intermediárias pelo mesmo usuário não estão sendo mostradas)
Linha 18: Linha 18:
Para um '''capacitor''' (C) '''reatância''' é dada por
Para um '''capacitor''' (C) '''reatância''' é dada por
  '''1/2πfC'''
  '''1/2πfC'''
Pela expressão pode-se ver que a '''reatância capacitiva''' varia '''inversamente''' proporcional a '''frequência''' (f), ou seja, se a frequência aumenta a reatância diminui e vice versa. Para '''corrente contínua''' (frequência zero) a '''reatância capacitiva''' tende ao infinito, ou seja, o '''capacitor''' se comporta como um '''circuito aberto'''. Já para '''altas frequências''' o '''capacitor''' se comporta como um '''curto circuito'''.
Pela expressão pode-se ver que a '''reatância capacitiva''' varia '''inversamente''' proporcional a '''frequência''' (f), ou seja, se a frequência aumenta a reatância diminui e vice versa. Para '''corrente contínua''' (frequência zero) a '''reatância capacitiva''' tende ao infinito, ou seja, o '''capacitor''' se comporta como um '''circuito aberto'''. Já para '''altas frequências''' o '''capacitor''' se comporta como um '''curto circuito'''.


Na análise do '''divisor de tensão''' do '''filtro RC passa baixa''', verificamos que a medida que a frequência aumenta, a reatância do capacitor diminui, portanto, diminui a componente de tensão sobre o capacitor, consequentemente, a tensão de saída do filtro diminui. Para o '''filtro RC passa alta''' verificamos o contrário, a medida que a frequência aumenta, aumenta a tensão na saída do filtro.
Na análise do '''divisor de tensão''' do '''filtro RC passa baixa''', verificamos que a medida que a frequência aumenta, a reatância do capacitor diminui, portanto, diminui a componente de tensão sobre o capacitor, consequentemente, a tensão de saída do filtro diminui. Para o '''filtro RC passa alta''' verificamos o contrário, a medida que a frequência aumenta, aumenta a tensão na saída do filtro.
Linha 34: Linha 34:
Com '''circuitos RL série''' é possível construir filtros elétricos '''passa baixa''' e '''passa alta'''. Os '''filtros''' operam sobre o '''divisor de tensão''' entre o '''resistor''' (R) e a '''reatância''' do '''indutor''' (L).  
Com '''circuitos RL série''' é possível construir filtros elétricos '''passa baixa''' e '''passa alta'''. Os '''filtros''' operam sobre o '''divisor de tensão''' entre o '''resistor''' (R) e a '''reatância''' do '''indutor''' (L).  


Para um '''indutor''' (L) '''reatância''' é dada por '''2πf L'''. Pela expressão pode-se ver que a '''reatância indutiva''' varia '''diretamente''' proporcional a '''frequência''' (f), ou seja, se a frequência aumenta a reatância aumenta e vice versa. Para '''corrente contínua''' (frequência zero) a '''reatância indutiva''' tende a zero, ou seja, o '''indutor''' se comporta como um '''curto circuito'''. Já para '''altas frequências''' o '''indutor''' se comporta como um '''circuito aberto'''.
Para um '''indutor''' (L) '''reatância''' é dada por
'''2πfL'''
Pela expressão pode-se ver que a '''reatância indutiva''' varia '''diretamente''' proporcional a '''frequência''' (f), ou seja, se a frequência aumenta a reatância aumenta e vice versa. Para '''corrente contínua''' (frequência zero) a '''reatância indutiva''' tende a zero, ou seja, o '''indutor''' se comporta como um '''curto circuito'''. Já para '''altas frequências''' o '''indutor''' se comporta como um '''circuito aberto'''.


Na análise do '''divisor de tensão''' do '''filtro RL passa alta''', verificamos que a medida que a frequência aumenta, a reatância do indutor aumenta, portanto, aumenta a componente de tensão sobre o indutor, consequentemente, a tensão de saída do filtro aumenta. Para o '''filtro RL passa baixa''' verificamos o contrário, a medida que a frequência aumenta, diminui a tensão na saída do filtro.
Na análise do '''divisor de tensão''' do '''filtro RL passa alta''', verificamos que a medida que a frequência aumenta, a reatância do indutor aumenta, portanto, aumenta a componente de tensão sobre o indutor, consequentemente, a tensão de saída do filtro aumenta. Para o '''filtro RL passa baixa''' verificamos o contrário, a medida que a frequência aumenta, diminui a tensão na saída do filtro.


[[Arquivo:FiltrosRC.png|500px]]
[[Arquivo:FiltrosRL.png|500px]]


A '''frequência de corte''' (f<sub>c</sub>) é definida como a frequência na qual a '''reatância indutiva''' é igual a '''resistência''', ou seja
A '''frequência de corte''' (f<sub>c</sub>) é definida como a frequência na qual a '''reatância indutiva''' é igual a '''resistência''', ou seja
  R = 2&pi;f<sub>c</sub> L
  R = 2&pi;f<sub>c</sub>L
que resulta:
que resulta:
  f<sub>c</sub> = R / 2&pi; L
  f<sub>c</sub> = R / 2&pi;L
Na '''frequência de corte''' (f<sub>c</sub>) a amplitude da tensão de saída, tanto no '''filtro passa baixa''' quanto no '''passa alta''', cai a cerca de '''70,7%''' (&radic;2/2) da tensão de entrada.
Na '''frequência de corte''' (f<sub>c</sub>) a amplitude da tensão de saída, tanto no '''filtro passa baixa''' quanto no '''passa alta''', cai a cerca de '''70,7%''' (&radic;2/2) da tensão de entrada.


==Laboratório==
==Laboratório==
;[[Laboratorio: Filtros Eletricos RC|Laboratório: Filtros Elétricos RC]]:
;[[Laboratorio: Filtros Eletricos|Laboratório: Filtros Elétricos]]:


==Referências==
==Referências==
Linha 53: Linha 55:


----
----
[[Usuário:Root|Root]] ([[Usuário Discussão:Root|discussão]]) 08h58min de 1 de outubro de 2021 (-03)
[[Usuário:Evandro.cantu|Evandro.cantu]] ([[Usuário Discussão:Evandro.cantu|discussão]]) 16h38min de 1 de outubro de 2021 (-03)
----
----


[[Categoria:Eletrônica]] [[Categoria:IoT]]
[[Categoria:Eletrônica]] [[Categoria:IoT]]

Edição atual tal como às 18h47min de 18 de outubro de 2021

Fundamentos sobre Filtros Elétricos RC

Objetivos

Conhecer o princípio de funcionamento dos filtros elétricos RC passa baixa e passa alta.

Fundamentos sobre Filtros Elétricos

Filtros elétricos são circuitos que permitem filtrar determinadas frequências de um sinal CA permitindo a passagem de algumas frequências e limitando a passagem de outras. A frequência de transição entre as frequências permitidas e as não permitidas é chamada frequência de corte (fc).

Um filtro que permite a passagem de frequências abaixo da frequência de corte é chamado de filtro passa baixa e um filtro que permite a passagem de frequências a acima frequência de corte é chamado de filtro passa alta.

Os filtros elétricos mais simples podem ser construídos com elementos passivos, como resistores e capacitores (filtros RC) ou resistores e indutores (filtros RL).

Filtros RC

Com circuitos RC série é possível construir filtros elétricos passa baixa e passa alta. Os filtros operam sobre o divisor de tensão entre o resistor (R) e a reatância do capacitor (C).

A reatância é a oposição a passagem de corrente elétrica de capacitores e indutores em circuitos de corrente alternada. A reatância é um parâmetro que depende da frequência do sinal de corrente alternada.

Para um capacitor (C) reatância é dada por

1/2πfC

Pela expressão pode-se ver que a reatância capacitiva varia inversamente proporcional a frequência (f), ou seja, se a frequência aumenta a reatância diminui e vice versa. Para corrente contínua (frequência zero) a reatância capacitiva tende ao infinito, ou seja, o capacitor se comporta como um circuito aberto. Já para altas frequências o capacitor se comporta como um curto circuito.

Na análise do divisor de tensão do filtro RC passa baixa, verificamos que a medida que a frequência aumenta, a reatância do capacitor diminui, portanto, diminui a componente de tensão sobre o capacitor, consequentemente, a tensão de saída do filtro diminui. Para o filtro RC passa alta verificamos o contrário, a medida que a frequência aumenta, aumenta a tensão na saída do filtro.

A frequência de corte (fc) é definida como a frequência na qual a reatância capacitiva é igual a resistência, ou seja

R = 1/2πfcC

que resulta:

fc = 1 / 2πRC

Na frequência de corte (fc) a amplitude da tensão de saída, tanto no filtro passa baixa quanto no passa alta, cai a cerca de 70,7% (√2/2) da tensão de entrada.

Filtros RL

Com circuitos RL série é possível construir filtros elétricos passa baixa e passa alta. Os filtros operam sobre o divisor de tensão entre o resistor (R) e a reatância do indutor (L).

Para um indutor (L) reatância é dada por

2πfL

Pela expressão pode-se ver que a reatância indutiva varia diretamente proporcional a frequência (f), ou seja, se a frequência aumenta a reatância aumenta e vice versa. Para corrente contínua (frequência zero) a reatância indutiva tende a zero, ou seja, o indutor se comporta como um curto circuito. Já para altas frequências o indutor se comporta como um circuito aberto.

Na análise do divisor de tensão do filtro RL passa alta, verificamos que a medida que a frequência aumenta, a reatância do indutor aumenta, portanto, aumenta a componente de tensão sobre o indutor, consequentemente, a tensão de saída do filtro aumenta. Para o filtro RL passa baixa verificamos o contrário, a medida que a frequência aumenta, diminui a tensão na saída do filtro.

A frequência de corte (fc) é definida como a frequência na qual a reatância indutiva é igual a resistência, ou seja

R = 2πfcL

que resulta:

fc = R / 2πL

Na frequência de corte (fc) a amplitude da tensão de saída, tanto no filtro passa baixa quanto no passa alta, cai a cerca de 70,7% (√2/2) da tensão de entrada.

Laboratório

Laboratório: Filtros Elétricos

Referências



Evandro.cantu (discussão) 16h38min de 1 de outubro de 2021 (-03)