Última atualização: 10 de Jun. de 2024

Calculadora de Circuito RLC

Q: O que é um circuito RLC?

Os circuitos RLC consistem em um resistor ( R ), um indutor ( L ) e um capacitor ( C ) conectados em série, paralelo ou em uma configuração diferente. A corrente flui do capacitor para o indutor, fazendo com que o capacitor seja ciclicamente descarregado e carregado. Como há um resistor no circuito, essa oscilação é amortecida. O circuito RLC é caracterizado por sua frequência de ressonância e um fator de qualidade que determina a duração das oscilações.

Q: Como calcular o fator Q de um circuito RLC?

Para calcular o fator Q (fator de qualidade) do circuito RLC, basta concluir as etapas abaixo: Meça a resistência do resistor R . Descubra a indutância do indutor L . Determine a capacitância do capacitor C . Insira os dados relevantes na equação do fator Q: Q = 1/R ⋅ √(L/C)

Q: Há alguma diferença entre o circuito RLC e o circuito LCR?

Não , os circuitos RLC e LCR diferem apenas na ordem do símbolo mostrado no diagrama do circuito. Além disso, eles consistem nos mesmos elementos, e as mesmas fórmulas podem ser usadas para calcular suas propriedades.

Índice

Circuito RLC Frequência do circuito RLC Fórmula para a frequência de ressonância do circuito RLC O fator Q do circuito RLC Perguntas frequentes

Com a calculadora de circuito RLC da Omni, você pode encontrar a frequência característica e o fator Q de um circuito RLC.

Abaixo, você verá as informações necessárias sobre os circuitos RLC e qual é a frequência de ressonância do circuito RLC, às vezes abreviada como frequência do circuito RLC. Você também descobrirá o significado do tão falado fator Q.

Você quer saber mais sobre circuitos? Para aprender ainda mais, consulte nossa calculadora de frequência de corte.

Circuito RLC

O circuito RLC é um bloco de construção fundamental de muitos dispositivos eletrônicos. Ele consiste em três elementos:

Resistência R;
Indutância L; e
Capacitância C.

Em sua forma básica, todos os três elementos são conectados em uma série (como mostrado abaixo). Outras configurações mais complicadas são possíveis e usadas para fins específicos. Aqui, veremos apenas o circuito mais simples.

Os circuitos RLC têm muitas aplicações. Por exemplo, você pode encontrá-los em:

Circuitos de sintonia: encontrados em rádios analógicos;
Filtros: os blocos básicos dos equalizadores em equipamentos de música também podem ser projetados usando um circuito RC mais simples; e
Circuitos osciladores: conversores integrados de sinal CC (corrente contínua) para sinal CA (corrente alternada), por exemplo, em transmissores de rádio.

Em todas essas aplicações, a frequência de ressonância do circuito RLC é sua principal característica. Então, qual é a frequência do circuito RLC?

Frequência do circuito RLC

A frequência de ressonância do circuito RLC é uma frequência natural com a qual a corrente no circuito muda com o tempo. Essa frequência natural é determinada pela capacitância C, abordada em nossa calculadora de capacitância, e pela indutância L.

A resistência R é responsável pelas perdas de energia presentes em todos os equipamentos eletrônicos. Se tentarmos passar pelo circuito um sinal com uma frequência diferente da natural, esse sinal será amortecido.

Visite nossa calculadora da lei de Ohm para saber mais sobre resistência.

Fórmula para a frequência de ressonância do circuito RLC

Você pode calcular a frequência de ressonância do circuito RLC com a seguinte equação:

f = 1 / [2π ⋅ √(L ⋅ C)]

onde:

f: frequência de ressonância;
L: indutância do indutor; e
C: capacitância do capacitor.

Se, por exemplo, assumirmos uma indutância L = 1 µH e uma capacitância C = 2 pF, a frequência resultante será f = 112,54 MHz. Essa frequência é uma frequência típica de transmissões de rádio na faixa de VHF.

Você também pode usar essa calculadora de circuito RLC para resolver o seguinte problema: qual deve ser o valor da capacitância se você precisar de um circuito RLC com frequência de ressonância f = 100 MHz e tiver um indutor com indutância L = 5 µH?

Saiba mais sobre capacitores em nossa calculadora de capacitor 🇺🇸.

O fator Q do circuito RLC

O parâmetro mais importante do RLC é a frequência natural. O segundo é o fator Q.

O fator Q determina a qualidade do circuito (quanto tempo as oscilações durarão). Se o fator Q for menor que 1/2, as oscilações se extinguirão rapidamente.

Ao projetar o circuito RLC, devemos tentar obter o maior fator Q possível. A fórmula para o fator Q do circuito RLC é:

Q = 1/R ⋅ √(L/C)

onde:

Q: fator Q; e
R: resistência.

Para o circuito que consideramos anteriormente com L = 1 µH e C = 2 pF, a resistência R = 1 kΩ leva ao fator Q = 0,7 (experimente esses valores na calculadora de circuitos RLC). Esse valor do fator Q é bastante pequeno.

Devemos reprojetar o circuito diminuindo a resistência ou aumentando a indutância ao custo de diminuir a capacitância (para manter a frequência natural constante). Dessa forma, obteríamos um circuito RLC de melhor qualidade.

Perguntas frequentes

O que é um circuito RLC?

Os circuitos RLC consistem em um resistor (R), um indutor (L) e um capacitor (C) conectados em série, paralelo ou em uma configuração diferente. A corrente flui do capacitor para o indutor, fazendo com que o capacitor seja ciclicamente descarregado e carregado. Como há um resistor no circuito, essa oscilação é amortecida. O circuito RLC é caracterizado por sua frequência de ressonância e um fator de qualidade que determina a duração das oscilações.

Onde é possível usar um circuito RLC?

Você pode encontrar circuitos RLC em muitas aplicações, especialmente em circuitos osciladores e engenharia de rádio e comunicações. Eles permitem que uma determinada faixa de frequência estreita seja selecionada a partir do espectro total das ondas de rádio ao redor. Por exemplo, um circuito RLC é normalmente usado em rádios ou aparelhos de televisão para sintonizar uma faixa de frequência estreita de um amplo espectro.

Qual é a frequência de ressonância de um circuito RLC?

Cada circuito RLC produz um sinal eletrônico periódico e oscilante em sua própria frequência de ressonância. A frequência de ressonância do circuito RLC em série, f = 1 / [2π ⋅ √(L ⋅ C)], depende da indutância do indutor L e da capacitância do capacitor C. Quando o circuito RLC está em sua frequência de ressonância, a corrente atinge seu pico.

Como calcular o fator Q de um circuito RLC?

Para calcular o fator Q (fator de qualidade) do circuito RLC, basta concluir as etapas abaixo:

Meça a resistência do resistor R.
Descubra a indutância do indutor L.
Determine a capacitância do capacitor C.
Insira os dados relevantes na equação do fator Q:

Q = 1/R ⋅ √(L/C)

Há alguma diferença entre o circuito RLC e o circuito LCR?

Não, os circuitos RLC e LCR diferem apenas na ordem do símbolo mostrado no diagrama do circuito. Além disso, eles consistem nos mesmos elementos, e as mesmas fórmulas podem ser usadas para calcular suas propriedades.

Qual é a frequência de ressonância e o fator Q do circuito RLC com R = 30 Ω, L = 25 mH e C = 50 μF?

A frequência de ressonância f é 142,35 Hz e o fator Q é 0,75.

Para obter esse resultado, insira os valores da indutância L e da capacitância C na fórmula da frequência de ressonância: f = 1 / [2π ⋅ √(L ⋅ C)] = 1 / [2π ⋅ √(0,025 H ⋅ 0,000050 F)] = 142,35 Hz. Em seguida, calcule o fator Q com a fórmula Q = 1/R ⋅ √(L/C) = 1/30 Ω ⋅ √(0,025 H/0,000050 F) = 0,7454. Você pode arredondar o fator Q para 0,75.