Fórmulas de Circuitos CA
As fórmulas de circuitos CA descrevem como a tensão, a corrente e a impedância interagem em sistemas sinusoidais. Estas calculadoras tratam da reatância, da fase e da ressonância para que possa analisar filtros, circuitos sintonizados e fator de potência. São a ponte entre a análise simples em CC e os sinais do mundo real.
Calculadoras de Fórmulas de Circuitos CA
- Frequência de Ressonância f = 1 / (2π√(LC)) Inductance 100 nH, Capacitance 1 pF → Frequency = 0.5033 GHz
- Impedância (RLC Série) Z = √(R² + (XL − XC)²) Resistance 1 Ω, Inductive Reactance 2.2 Ω, Capacitive Reactance 4.7 Ω → Z = 2.693 Ω
- Fator de Qualidade (Largura de Banda) Q = f₀ / BW Resonant Frequency 100 Hz, Bandwidth 5 Hz → Q Factor = 20
- Fator de Qualidade (RLC) Q = (1/R) × √(L/C) Resistance 1 Ω, Inductance 100 nH, Capacitance 1 pF → Q = 316.2
- Fator de Potência PF = P / S = cos(φ) Real Power 10 mW, Apparent Power 22 mW → Power Factor = 0.4545
- Potência Aparente S = √(P² + Q²) Real Power 22 mW, Reactive Power 47 mW → Apparent Power = 51.89 mW
- Potência Reativa Q = S × sin(φ) Apparent Power 22 mW, Phase Angle 1.5 ° → Reactive Power = 0.5759 mW
- Largura de Banda do Circuito RLC BW = f0 / Q Resonant Frequency 100 Hz, Quality Factor 0.025 → Bandwidth = 4 kHz
- Conversão CA RMS / Pico V_rms = V_peak / √2 Peak Voltage 0.726 V → RMS Voltage = 0.5134 V
- Razão de Espiras do Transformador N = V1 / V2 Primary Voltage 0.33 V, Secondary Voltage 0.726 V → Turns Ratio = 0.4545
- Tensão Média Retificada V_avg = 0.637 × Vpeak Peak Voltage 0.726 V → Average Voltage = 0.4625 V
- Tensão de Linha vs Tensão de Fase Trifásica V_line = √3 × V_phase Phase Voltage 0.726 V → Line-to-Line Voltage = 1.257 V
- Condensador de Correção do Fator de Potência C = Qc / (ω × V²) Reactive Power 0.025, Line Frequency 5 Hz, Line Voltage RMS 0.33 V → Capacitance = 7.307 mF
- Eficiência do Transformador η = Pout / (Pout + Piron + Pcopper) Output Power 10 mW, Core (Iron) Loss 22 mW, Copper Loss 47 mW → η = 0.1266
- Corrente de Arranque I_inrush = Vpeak / Zsource Peak Voltage 0.33 V, Source Impedance 1 Ω → Inrush Current = 0.33 A
- Magnitude da Impedância Complexa (RLC) |Z| = √(R² + (ωL − 1/(ωC))²) Resistance 2.2 Ω, Frequency 5 Hz, Inductance 100 µH, Capacitance 100 nF → Impedance Magnitude = 0.3183 MΩ
- Ângulo de Fase CA φ = arctan((XL − XC) / R) Inductive Reactance 1 Ω, Capacitive Reactance 2.2 Ω, Resistance 4.7 Ω → φ = -14.32
- Triângulo de Potências (S, P, Q) S² = P² + Q² Real Power (W) 10 mW, Reactive Power (VAR) 0.055 → Apparent Power (VA) = 0.0559
- Módulo do Fasor (Retangular → Polar) |Z| = √(R² + X²) Real Part 2.2 Ω, Imaginary Part 4.7 Ω → Magnitude = 5.189 Ω
- Ângulo do Fasor (Retangular → Polar) θ = atan(X / R) Real Part 1 Ω, Imaginary Part 2.2 Ω → Phase Angle = 65.56 °
- Parte Real do Fasor (Polar → Retangular) R = |Z| · cos(θ) Magnitude 2.2 Ω, Phase Angle 1.5 ° → Real Part = 2.199 Ω
- Parte Imaginária do Fasor (Polar → Retangular) X = |Z| · sin(θ) Magnitude 2.2 Ω, Phase Angle 1.5 ° → Imaginary Part = 57.59 mΩ
- Frequência de Ressonância Paralela (Tanque) f = (1/2π)·√(1/LC − R²/L²) Inductance 100 µH, Capacitance 100 pF, Coil Resistance 1 Ω → Resonant Frequency = 1.592 MHz
- Fator de Forma da Forma de Onda FF = Vrms / Vavg RMS Value 0.33 V, Average Value 0.726 V → Form Factor = 0.4545
- Tensão Pico a Pico Vpp = 2 · Vpeak Peak (Amplitude) 0.726 V → Peak-to-Peak = 1.452 V
- Tensão CA Instantânea v = Vmax · sin(θ) Peak Voltage 0.726 V, Phase Angle 1.5 ° → Instantaneous Voltage = 19 mV
- Frequência Angular ω = 2π · f Frequency 5 Hz → Angular Frequency = 31.42 rad/s
Resultado resolvido para cada fórmula de Circuitos CA
| Fórmula | Expressão | Resultado resolvido |
|---|---|---|
| Frequência de Ressonância | f = 1 / (2π√(LC)) | Inductance 100 nH, Capacitance 1 pF → Frequency = 0.5033 GHz |
| Impedância (RLC Série) | Z = √(R² + (XL − XC)²) | Resistance 1 Ω, Inductive Reactance 2.2 Ω, Capacitive Reactance 4.7 Ω → Z = 2.693 Ω |
| Fator de Qualidade (Largura de Banda) | Q = f₀ / BW | Resonant Frequency 100 Hz, Bandwidth 5 Hz → Q Factor = 20 |
| Fator de Qualidade (RLC) | Q = (1/R) × √(L/C) | Resistance 1 Ω, Inductance 100 nH, Capacitance 1 pF → Q = 316.2 |
| Fator de Potência | PF = P / S = cos(φ) | Real Power 10 mW, Apparent Power 22 mW → Power Factor = 0.4545 |
| Potência Aparente | S = √(P² + Q²) | Real Power 22 mW, Reactive Power 47 mW → Apparent Power = 51.89 mW |
| Potência Reativa | Q = S × sin(φ) | Apparent Power 22 mW, Phase Angle 1.5 ° → Reactive Power = 0.5759 mW |
| Largura de Banda do Circuito RLC | BW = f0 / Q | Resonant Frequency 100 Hz, Quality Factor 0.025 → Bandwidth = 4 kHz |
| Conversão CA RMS / Pico | V_rms = V_peak / √2 | Peak Voltage 0.726 V → RMS Voltage = 0.5134 V |
| Razão de Espiras do Transformador | N = V1 / V2 | Primary Voltage 0.33 V, Secondary Voltage 0.726 V → Turns Ratio = 0.4545 |
| Tensão Média Retificada | V_avg = 0.637 × Vpeak | Peak Voltage 0.726 V → Average Voltage = 0.4625 V |
| Tensão de Linha vs Tensão de Fase Trifásica | V_line = √3 × V_phase | Phase Voltage 0.726 V → Line-to-Line Voltage = 1.257 V |
| Condensador de Correção do Fator de Potência | C = Qc / (ω × V²) | Reactive Power 0.025, Line Frequency 5 Hz, Line Voltage RMS 0.33 V → Capacitance = 7.307 mF |
| Eficiência do Transformador | η = Pout / (Pout + Piron + Pcopper) | Output Power 10 mW, Core (Iron) Loss 22 mW, Copper Loss 47 mW → η = 0.1266 |
| Corrente de Arranque | I_inrush = Vpeak / Zsource | Peak Voltage 0.33 V, Source Impedance 1 Ω → Inrush Current = 0.33 A |
| Magnitude da Impedância Complexa (RLC) | |Z| = √(R² + (ωL − 1/(ωC))²) | Resistance 2.2 Ω, Frequency 5 Hz, Inductance 100 µH, Capacitance 100 nF → Impedance Magnitude = 0.3183 MΩ |
| Ângulo de Fase CA | φ = arctan((XL − XC) / R) | Inductive Reactance 1 Ω, Capacitive Reactance 2.2 Ω, Resistance 4.7 Ω → φ = -14.32 |
| Triângulo de Potências (S, P, Q) | S² = P² + Q² | Real Power (W) 10 mW, Reactive Power (VAR) 0.055 → Apparent Power (VA) = 0.0559 |
| Módulo do Fasor (Retangular → Polar) | |Z| = √(R² + X²) | Real Part 2.2 Ω, Imaginary Part 4.7 Ω → Magnitude = 5.189 Ω |
| Ângulo do Fasor (Retangular → Polar) | θ = atan(X / R) | Real Part 1 Ω, Imaginary Part 2.2 Ω → Phase Angle = 65.56 ° |
| Parte Real do Fasor (Polar → Retangular) | R = |Z| · cos(θ) | Magnitude 2.2 Ω, Phase Angle 1.5 ° → Real Part = 2.199 Ω |
| Parte Imaginária do Fasor (Polar → Retangular) | X = |Z| · sin(θ) | Magnitude 2.2 Ω, Phase Angle 1.5 ° → Imaginary Part = 57.59 mΩ |
| Frequência de Ressonância Paralela (Tanque) | f = (1/2π)·√(1/LC − R²/L²) | Inductance 100 µH, Capacitance 100 pF, Coil Resistance 1 Ω → Resonant Frequency = 1.592 MHz |
| Fator de Forma da Forma de Onda | FF = Vrms / Vavg | RMS Value 0.33 V, Average Value 0.726 V → Form Factor = 0.4545 |
| Tensão Pico a Pico | Vpp = 2 · Vpeak | Peak (Amplitude) 0.726 V → Peak-to-Peak = 1.452 V |
| Tensão CA Instantânea | v = Vmax · sin(θ) | Peak Voltage 0.726 V, Phase Angle 1.5 ° → Instantaneous Voltage = 19 mV |
| Frequência Angular | ω = 2π · f | Frequency 5 Hz → Angular Frequency = 31.42 rad/s |
Variáveis usadas nas fórmulas de Circuitos CA
- f — Frequência de ressonância em hertz (Hz)
- L — Indutância em henries (H)
- C — Capacitância em farads (F)
- Z — Módulo da impedância em ohms (Ω)
- R — Resistência em ohms (Ω)
- XL — Reatância indutiva em ohms (Ω)
- XC — Reatância capacitiva em ohms (Ω)
- Q — Fator de qualidade (adimensional)
- f₀ — Frequência de ressonância (central) em hertz (Hz)
- BW — Largura de banda nos pontos a -3dB em hertz (Hz)
- PF — Fator de potência (0 a 1, adimensional)
- P — Potência real (verdadeira) em watts (W)
- S — Potência aparente em volt-amperes (VA)
- φ — Ângulo de fase entre tensão e corrente (graus)
- f0 — Frequência ressonante (central) (Hz)
- V_rms — Tensão eficaz (valor RMS) (V)
- V_peak — Tensão de pico (máxima) (V)
- N — Razão de espiras (primário para secundário, adimensional)
- V1 — Tensão do primário (entrada) (V)
- V2 — Tensão do secundário (saída) (V)
- V_avg — Tensão média retificada (V)
- V_line — Tensão entre linhas (entre fases) (V)
- V_phase — Tensão fase-neutro (V)
- Qc — Potência reativa a compensar (VAR)
- V — Tensão de linha RMS (V)
- Pout — Potência de saída (de carga) (W)
- P_iron — Perda no núcleo por histerese e correntes parasitas (W)
- P_copper — Perda I²R no enrolamento (W)
- I_inrush — Corrente de arranque de pico (A)
- Z_source — Impedância total, incluindo cablagem, NTC e fonte (Ω)
- |Z| — Magnitude da impedância (Ω)
- X_L — Reatância indutiva, ωL (Ω)
- X_C — Reatância capacitiva, 1/(ωC) (Ω)
- X — Reatância / parte imaginária (Ω)
- θ — Ângulo de fase (graus)
- FF — Fator de forma (adimensional)
- Vrms — Valor RMS da forma de onda (V)
- Vavg — Valor médio (média retificada) (V)
- Vpp — Tensão pico a pico (V)
- Vpeak — Amplitude de pico a partir de zero (V)
- v — Tensão instantânea (V)
- Vmax — Amplitude de pico (V)
- ω — Frequência angular (rad/s)
Perguntas frequentes sobre Circuitos CA
- Formula of bandwidth in rlc circuit — Largura de Banda do Circuito RLC
- Circuit bandwidth of rlc circuit — Largura de Banda do Circuito RLC
- Conversion from rms power to peak power in ac — Conversão CA RMS / Pico
- Mv transformer efficiency 10mva 99.x? what is typical for x? .2 .3 ? — Eficiência do Transformador
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- Power triangle formula calculator — Triângulo de Potências (S, P, Q)
- Ideal resonant tank — Frequência de Ressonância Paralela (Tanque)
- Parallel resonance calculator — Frequência de Ressonância Paralela (Tanque)
- If the rms voltage is e= 8sinwt + 6 sin 2wtwaht is the instantaneous voltage — Tensão CA Instantânea
- Instantaneous value of phase a voltage — Tensão CA Instantânea
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