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Resposta em Frequência de Circuitos de Corrente Alternada em Paralelo | Exercícios Resolvidos

Nesse post eu apresento a solução dos exercícios da aula 107, onde estudamos os efeitos da mudança de frequência sobre a resposta de circuitos com dispositivos em paralelo.

Esse conteúdo não é trivial, e vai demandar bastante atenção. Mas é muito importante para que você avance nessa área técnica, compreender completamente o comportamento dos elementos passivos em corrente alternada também. Se você conseguir entender esse conteúdo, você vai conseguir entender e projetar diversos circuitos práticos que estudaremos.

Para acessar o vídeo com a solução da lista de exercícios, clique na imagem da capa abaixo:

Para fazer o download da lista de exercícios dessa aula, acesse: https://cienciaeletrica.com.br/aula-107-resposta-em-frequencia-de-circuitos-em-paralelo

Script do MatLab para o Exercício 1

%Script para solução do Exercício 1 – Aula 107
clear all; clc; close all; %limpa todas as variáveis e o Command Window e fecha as janelas
I = 0.1 + 0i; %Corrente da fonte
R = 40; %Valor da resistência
C = 2*10^-6 % Valor da capacitância
f = 0:20000; %Faixa de valores de frequência
 
for k = 1:length(f)
XC(k) = 1/(2*pi*f(k)*C); %Calcula a reatância capacitiva
Zt(k) = (R*XC(k))/sqrt(R^2 + XC(k)^2); %Calcula do módulo da impedância total
ThetaT(k) = -90 – atan(-XC(k)/R)*(180/pi); %Calcula o ângulo theta total e convertendo em graus
VC_mod(k) = Zt(k)*I; %Calcula o módulo da tensão
IR_mod(k) = VC_mod(k)/R; %Calcula o módulo da corrente no resistor
end
 
figure(1)
subplot(2,1,1),plot(f/1000,Zt,‘LineWidth’,2,‘Color’,[1 0 0])
grid on; xlabel(‘Frequência (kHz)’); ylabel(‘Impedância Total (Ohms)’); title(‘Módulo da impedância total em função de frequência’);
subplot(2,1,2),plot(f/1000,ThetaT,‘LineWidth’,2,‘Color’,[1 0 0])
grid on; xlabel(‘Frequência (kHz)’); ylabel(‘Ângulo (Graus)’); title(‘Ângulo da impedância total em função de frequência’);
 
figure(2)
plot(f/1000,VC_mod,‘LineWidth’,2,‘Color’,[1 0 0])
grid on; xlabel(‘Frequência (kHz)’); ylabel(‘Tensão no capacitor (V)’); title(‘Tensão no capacitor em função de frequência’);
 
figure(3)
plot(f/1000,IR_mod,‘LineWidth’,2,‘Color’,[1 0 0])
grid on; xlabel(‘Frequência (kHz)’); ylabel(‘Corrente no resistor (A)’); title(‘Corrente no resistor em função de frequência’);
 
% Impedância Total (Ohms)
Zt(1) % Para 1 Hz
Zt(2000) % Para 2 kHz
Zt(4000) % Para 4 kHz
Zt(6000) % Para 6 kHz
Zt(8000) % Para 8 kHz
Zt(10000) % Para 10 kHz
Zt(12000) % Para 12 kHz
Zt(14000) % Para 14 kHz
Zt(16000) % Para 16 kHz
Zt(18000) % Para 18 kHz
Zt(20000) % Para 20 kHz
% Ângulo theta total (Graus)
ThetaT(1) % Para 1 Hz
ThetaT(2000) % Para 2 kHz
ThetaT(4000) % Para 4 kHz
ThetaT(6000) % Para 6 kHz
ThetaT(8000) % Para 8 kHz
ThetaT(10000) % Para 10 kHz
ThetaT(12000) % Para 12 kHz
ThetaT(14000) % Para 14 kHz
ThetaT(16000) % Para 16 kHz
ThetaT(18000) % Para 18 kHz
ThetaT(20000) % Para 20 kHz
% Tensão no indutor (V)
VC_mod(1) % Para 1 Hz
VC_mod(2000) % Para 2 kHz
VC_mod(4000) % Para 4 kHz
VC_mod(6000) % Para 6 kHz
VC_mod(8000) % Para 8 kHz
VC_mod(10000) % Para 10 kHz
VC_mod(12000) % Para 12 kHz
VC_mod(14000) % Para 14 kHz
VC_mod(16000) % Para 16 kHz
VC_mod(18000) % Para 18 kHz
VC_mod(20000) % Para 20 kHz
% Corrente no resistor (V)
IR_mod(1) % Para 1 Hz
IR_mod(2000) % Para 2 kHz
IR_mod(4000) % Para 4 kHz
IR_mod(6000) % Para 6 kHz
IR_mod(8000) % Para 8 kHz
IR_mod(10000) % Para 10 kHz
IR_mod(12000) % Para 12 kHz
IR_mod(14000) % Para 14 kHz
IR_mod(16000) % Para 16 kHz
IR_mod(18000) % Para 18 kHz
IR_mod(20000) % Para 20 kHz

Script do MatLab para o Exercício 2

%Script para solução do Exercício 2 – Aula 107
clear all; clc; close all; %limpa todas as variáveis e o Command Window e fecha as janelas
I = 0.05 + 0i; %Corrente da fonte
R = 100; %Valor da resistência
L = 127*10^-6 % Valor da indutância
C = 2*10^-6 % Valor da capacitância
f = 0:20000; %Faixa de valores de frequência
 
for k = 1:length(f)
XL(k) = 2*pi*f(k)*L; %Calcula a reatância indutiva
XC(k) = 1/(2*pi*f(k)*C); %Calcula a reatância capacitiva
Zt(k) = (R*XL(k)*XC(k))/sqrt((XL(k)*XL(k))^2 + ((R*XL(k))-(R*XC(k)))^2); %Calcula do módulo da impedância total
ThetaT(k) = -atan(((R*XL(k))-(R*XC(k)))/(XL(k)*XC(k)))*(180/pi); %Calcula o ângulo theta total e convertendo em graus
V_mod(k) = Zt(k)*I; %Calcula o módulo da tensão
IL_mod(k) = V_mod(k)/XL(k); %Calcula o módulo da corrente no indutor
IC_mod(k) = V_mod(k)/XC(k); %Calcula o módulo da corrente no capacitor
IR_mod(k) = V_mod(k)/R; %Calcula o módulo da corrente no resistor
end
 
figure(1)
subplot(2,1,1),plot(f/1000,Zt,‘LineWidth’,2,‘Color’,[1 0 0])
grid on; xlabel(‘Frequência (kHz)’); ylabel(‘Impedância Total (Ohms)’); title(‘Módulo da impedância total em função de frequência’);
subplot(2,1,2),plot(f/1000,ThetaT,‘LineWidth’,2,‘Color’,[1 0 0])
grid on; xlabel(‘Frequência (kHz)’); ylabel(‘Ângulo (Graus)’); title(‘Ângulo da impedância total em função de frequência’);
 
figure(2)
plot(f/1000,IL_mod,‘LineWidth’,2,‘Color’,[1 0 0])
grid on; xlabel(‘Frequência (kHz)’); ylabel(‘Corrente (A)’); title(‘Corrente no indutor em função de frequência’);
 
figure(3)
plot(f/1000,IC_mod,‘LineWidth’,2,‘Color’,[1 0 0])
grid on; xlabel(‘Frequência (kHz)’); ylabel(‘Corrente (A)’); title(‘Corrente no capacitor em função de frequência’);
 
figure(4)
plot(f/1000,IR_mod,‘LineWidth’,2,‘Color’,[1 0 0])
grid on; xlabel(‘Frequência (kHz)’); ylabel(‘Corrente (A)’); title(‘Corrente no resistor em função de frequência’);
 
% Impedância Total (Ohms)
Zt(1) % Para 100 Hz
Zt(901) % Para 1 kHz
Zt(1901) % Para 2 kHz
Zt(2901) % Para 3 kHz
Zt(3901) % Para 4 kHz
Zt(4901) % Para 5 kHz
Zt(5901) % Para 6 kHz
Zt(6901) % Para 7 kHz
Zt(7901) % Para 8 kHz
Zt(8901) % Para 9 kHz
Zt(9901) % Para 10 kHz
% Ângulo theta total (Graus)
ThetaT(1) % Para 100 Hz
ThetaT(901) % Para 1 kHz
ThetaT(1901) % Para 2 kHz
ThetaT(2901) % Para 3 kHz
ThetaT(3901) % Para 4 kHz
ThetaT(4901) % Para 5 kHz
ThetaT(5901) % Para 6 kHz
ThetaT(6901) % Para 7 kHz
ThetaT(7901) % Para 8 kHz
ThetaT(8901) % Para 9 kHz
ThetaT(9901) % Para 10 kHz
% Corrente no indutor (A)
IL_mod(1) % Para 1 Hz
IL_mod(2000) % Para 2 kHz
IL_mod(4000) % Para 4 kHz
IL_mod(6000) % Para 6 kHz
IL_mod(8000) % Para 8 kHz
IL_mod(10000) % Para 10 kHz
IL_mod(12000) % Para 12 kHz
IL_mod(14000) % Para 14 kHz
IL_mod(16000) % Para 16 kHz
IL_mod(18000) % Para 18 kHz
IL_mod(20000) % Para 20 kHz
% Corrente no capacitor (A)
IC_mod(1) % Para 1 Hz
IC_mod(2000) % Para 2 kHz
IC_mod(4000) % Para 4 kHz
IC_mod(6000) % Para 6 kHz
IC_mod(8000) % Para 8 kHz
IC_mod(10000) % Para 10 kHz
IC_mod(12000) % Para 12 kHz
IC_mod(14000) % Para 14 kHz
IC_mod(16000) % Para 16 kHz
IC_mod(18000) % Para 18 kHz
IC_mod(20000) % Para 20 kHz
% Corrente no resistor (A)
IR_mod(1) % Para 1 Hz
IR_mod(2000) % Para 2 kHz
IR_mod(4000) % Para 4 kHz
IR_mod(6000) % Para 6 kHz
IR_mod(8000) % Para 8 kHz
IR_mod(10000) % Para 10 kHz
IR_mod(12000) % Para 12 kHz
IR_mod(14000) % Para 14 kHz
IR_mod(16000) % Para 16 kHz
IR_mod(18000) % Para 18 kHz
IR_mod(20000) % Para 20 kHz

Vídeos de referências:

Playlist – Ferramentas Matemáticas e Computacionais

https://youtube.com/playlist?list=PL2WNyP4cr1yyAW4ifsQ_jhNvjaAubRiyg

Playlist – Módulo III – Componentes Passivos e Circuitos Elétricos em CA

https://youtube.com/playlist?list=PL2WNyP4cr1yx-fPFFBrMXKW8S3Sb9dGlz

Playlist – Curso de simulação de circuitos no LTSpice

https://youtube.com/playlist?list=PL2WNyP4cr1yzzV0hyUuQNqH9baHZg-R4-

Aula 103 – Resposta em Frequência de Circuitos de Corrente Alternada em série

https://youtu.be/wt9k6kZBqzk

Aula 105 – Circuitos em Corrente Alternada em Paralelo | Diagrama Fasorial e de Admitâncias

https://youtu.be/VqP2AxA7Vmc

Aula 106 – Regra do divisor de corrente para Circuitos em Corrente Alternada

https://youtu.be/PxjBDJvCG2s

Aula 107 – Resposta em Frequência de Circuitos de Corrente Alternada em Paralelo

https://youtu.be/EWKm6uI3uNU

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