Uma resistência pode ser representada por um numero complexo com parte imaginaria nula.
Clique na imagem para acessar a animação. Selecione Resistor
A seguir uma aplicação Java que mostra o Diagrma Fasorial em um circuito puramente Resistivo. Selecione Resistor para ver o Diagrama Fasorial e formas de onda da tensão e corrente
2. Potencia em CA
O calculo da potencia dissipada em uma resistencia é calculada da mesma forma que em CC somente que os valores de tensão e corrente são chamados de valores eficazes.
Tensão Eficaz (VRMS)
Dada uma tensão alternada qualquer, define-se o valor eficaz (VRMS) dessa tensão como sendo o valor da tensão CC que produz o mesmo aquecimento que a tensão alternada em questão quando aplciada na mesma resistencia.
Definição matemática
Significado Físico:
O valor eficaz de uma tensão alternada senoidal é igual ao valor da tensão continua que produz mesmo aquecimento
RMS= Root Mean Square = valor quadrático médio
Obs: Valor de pico=Vp=VM=Valor maximo
Se a tensão aplicada a uma resistencia é senoidal de valor de pico VM (Vp) o o valor eficaz será:
A potencia dissipada em na resistencia pode ser calculada exatamente como em CC somente que devem ser usados valores eficazes, isto é:
No caso do circuito da Figura 1a como VRMS=110V e R=100 Ohms então a potencia dissipada na resistencia valerá:
A potencia instantanea, p(t) em CA é obtida pelo produto do valor instantâneo da tensão pela corrente, isto é:
p(t)=v(t).i(t)
Seja uma tensão senoidal de 17 V de pico (12 V eficazes) aplicada em uma resistencia de 4 Ohms. Resultará uma corrente senoidal, em fase com a tensão, de 4,25 A de pico e 3 A eficaz. A Figura 2 mostra a forma de onda da tensão instantanea, corrente instantanea e potencia instantanea.
A potencia dissipada será igual ao valor medio da potencia instantanea, linha vermelha no grafico de p(t).
Figura 2 - Potencia em circuito puramente resistivo - formas de onda de v(t), i(t) e p(t)
Importante observar que a potencia é sempre positiva significando que é sempre fornecida pelo gerador. Observar tambem que a potencia é pulsante e de frequencia o dobro da tensão.
Genericamente a potencia que um gerador entrega para um circuito em Watts (W) é dada por:
P=VRMS.IRMS, cosf
Onde
VRMS=valor eficaz da tensão (V)
IRMS=valor eficaz da corrente (A)
P=potência real, potencia util ou potencia ativa (W)
f é o angulo de defasagem entre a tensão e a corrente no circuito
No caso de um circuito puramente resistivo, f=0 e portanto cosf=1 e nesse caso a expressão fica simplificada:
Como já era esperado!
3. Experiência: Circuito resistivo em CA
3.1. Abra o arquivo ExpCA04_Circuito_Resistivo_em_CA e identifique o circuito da Figura 3. Inicie a simulação e meça a tensão, a potencia e a corrente no circuito. Anote os valores na tabela 1.
Figura 3 - Circuito resistivo em CA
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Tabela 1 - Circuito resistivo em CA