Calculadora de impedância série RLC

Impedância em série RLC

Ligue R, L e C em série e a mesma corrente passa pelos três, enquanto a tensão da fonte se reparte entre eles. O módulo da impedância total sai de Z = √(R² + (Xl - Xc)²). A reatância indutiva é Xl = 2πfL e a capacitiva é Xc = 1/(2πfC). Com R = 100 Ω, L = 10 mH, C = 1 µF e f = 1 kHz a ferramenta devolve Z ≈ 124 Ω com fase capacitiva, já que nessa frequência Xc supera Xl.

A ressonância acontece quando Xl iguala Xc. A parte reativa de Z zera e a impedância cai ao mínimo, igual a R. Aí a corrente chega ao máximo e as tensões sobre L e C se anulam entre si, embora cada uma sozinha possa ficar bem acima da tensão da fonte (a amplificação pelo fator Q). Abaixo da ressonância o circuito fica capacitivo; acima dela, indutivo.

Aplicações

Circuitos RLC série aparecem cedo nos cursos de Engenharia Elétrica (Sedra/Smith - Microeletrônica, Boylestad - Análise de Circuitos, Nilsson/Riedel). Na prática você os encontra dentro de filtros passa-faixa, rádios de cristal, redes de casamento de impedância, sensores CA e nos snubbers que protegem conversores chaveados. Normas como IEEE 519, IEC 61000-4 e ABNT NBR 5410 citam filtros sintonizados em série quando a ideia é mitigar harmônicas ou cumprir requisitos de EMC.

Perguntas frequentes

Por que a impedância é mínima na ressonância? Xl e Xc estão defasados de 180°, então se cancelam e na expressão resta só o R.

A tensão sobre L ou C pode passar da tensão da fonte? Sim - na ressonância ambas valem Q vezes a tensão de entrada; é a base dos receptores de cristal.

Como saber se o circuito está capacitivo ou indutivo? Comparando Xl e Xc: Xl > Xc significa indutivo (corrente atrasa); Xc > Xl significa capacitivo (corrente adianta).