5L20.10 Diferenças de fase em um circuito RLC

Um circuito RLC em série é ligado a um gerador de tensão senoidal e um osciloscópio é utilizado para medir a tensão em cada elemento do circuito. Vários conceitos podem ser demonstrados, como descrito a seguir.

Determinação da frequência de ressonância do circuito

Liga-se um canal do osciloscópio no resistor enquanto varia-se a frequência do gerador. Quando a frequência do gerador coincide com a frequência de ressonância do circuito, a amplitude da tensão no resistor (ou no capacitor ou no indutor) é máxima.

Na ressonância, a corrente e a tensão no circuito estão em fase

Liga-se um canal do osciloscópio na saída do gerador e o outro canal, no resistor. Ao variar frequência do gerador em torno da frequência de ressonância, observa-se que a tensão senoidal do gerador está defasada da tensão no resistor, que é proporcional à corrente no circuito. Quando a frequência do gerador é igual à frequência de ressonância do circuito, essas duas tensões ficam em fase uma com a outra.

As tensões no indutor e no capacitor estão defasadas de Π  rad uma da outra e, na ressonância, ambas têm a mesma amplitude

Liga-se um canal do osciloscópio ligado no indutor e o outro, no capacitor, enquanto varia-se a frequência do gerador. Observa-se que as tensões nesses elementos estão defasadas de Π uma da outra e que as amplitudes dessas tensões são iguais apenas quando a frequência do gerador é igual à frequência de ressonância do circuito.

Quando a frequência do gerador é muito menor que a frequência de ressonância, a tensão no capacitor é muito maior que a no indutor, pois a reatância capacitiva é maior que a indutiva para \omega << \omega _0. Por outro lado, para \omega >> \omega _0 , a tensão no indutor é muito maior que a no capacitor.

A soma das amplitudes das tensões em R, L e C é diferente da amplitude da tensão aplicada

Com um dos canais do osciloscópio, mede-se a amplitude da tensão em cada um dos elementos do circuito e compara-se a soma desses valores com a tensão medida na saída do gerador. Repete-se para frequências menor, igual e maior que a de ressonância. 
Quando a frequência do gerador é igual à frequência de ressonância do circuito, a tensão no resistor é igual à tensão aplicada pelo gerador. A amplitude das tensões no indutor e capacitor podem ser muito maiores que a do gerador.

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