v(t) = Vp · sin(2πf·t + φ)
| Parâmetro | Símbolo |
|---|---|
| Amplitude/pico | Vp |
| Pico-a-pico | Vpp = 2·Vp |
| Eficaz (RMS) | Vrms = Vp/√2 |
| Frequência | f (Hz) |
| Período | T = 1/f |
| Fase | φ |
Rede PT: 230 V RMS, 50 Hz (Vp ≈ 325 V).
É a tensão DC equivalente em potência dissipada. É o que o multímetro mede em ACV e o que se usa em cálculos de potência AC.
Mnemónica ELI the ICE man: no L, E(V) antes de I; no C, I antes de E(V).
V = Z · I.φ = arctan((X_L − X_C)/R).Representação fasorial / número complexo: Z = R + j(X_L − X_C).
| Potência | Símbolo | Unidade |
|---|---|---|
| Ativa (útil) | P | watt (W) |
| Reativa | Q | volt-ampere reativo (var) |
| Aparente | S | volt-ampere (VA) |
S = V·I, P = S·cos φ. Fator de potência = cos φ (ideal ≈ 1).
Em f₀: X_L = X_C → anulam-se.
Base de sintonia (rádio), osciladores, filtros seletivos.
| Filtro | Deixa passar |
|---|---|
| Passa-baixo | Frequências baixas |
| Passa-alto | Frequências altas |
| Passa-banda | Uma faixa |
| Rejeita-banda | Tudo menos uma faixa |
Frequência de corte RC: f_c = 1/(2πRC).
Diagrama de Bode (ganho/fase vs frequência) descreve o filtro.
U = √3 · V → 400 V em Portugal.Levantar a resposta em frequência varrendo f e medindo a saída.
NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: esta UC liga o eletromagnetismo (base física) à análise de circuitos AC (competência de cálculo). - erro comum/pergunta: pensar que "isto é só matemática"; ligar sempre a um aparelho real (rádio, motor, fonte). - exemplo/analogia: um altifalante é força de Laplace; um carregador é retificação + filtro; um sintonizador é ressonância.
NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: Oersted é o elo histórico entre eletricidade e magnetismo, sem ele não há motor nem transformador. - erro comum/pergunta: confundir campo magnético com corrente; o campo é criado pela corrente, não é a corrente. - exemplo/analogia: aproximar uma bússola de verdade de um fio ligado a uma pilha reproduz a experiência.
NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: Lenz é conservação de energia; sem oposição, um gerador criaria energia do nada. - erro comum/pergunta: achar que basta ter um campo magnético; tem de **variar** para induzir tensão. - exemplo/analogia: aproximar/afastar um íman de uma bobina ligada a um LED faz o LED piscar.
NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: histerese e Foucault são as duas grandes perdas de energia em núcleos magnéticos. - erro comum/pergunta: pensar que a laminação evita a histerese; só reduz Foucault. A histerese depende do material. - exemplo/analogia: um fogão de indução usa Foucault de propósito para aquecer a panela.
NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: a força de Laplace fecha o ciclo: corrente cria campo (Oersted), campo sobre corrente cria força (Laplace). - erro comum/pergunta: esquecer o `sin θ`; a força é máxima com o condutor perpendicular ao campo e nula se for paralelo. - exemplo/analogia: um altifalante é uma bobina móvel dentro de um íman fixo, a força de Laplace move o cone.
NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: os "230 V" da tomada são RMS, não o valor de pico, que chega a ≈325 V. - erro comum/pergunta: confundir Vpp com Vp; Vpp é o dobro de Vp, muito visível num osciloscópio. - exemplo/analogia: ver a sinusoide da rede num osciloscópio e medir Vpp diretamente no ecrã.
NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: RMS existe porque a potência depende do quadrado da tensão; é a "média que interessa" para energia. - erro comum/pergunta: usar Vp em vez de Vrms numa fórmula de potência dá um erro de fator 2. - exemplo/analogia: um multímetro barato (não True RMS) engana-se em formas de onda não sinusoidais.
NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: reatância é uma "resistência" que depende da frequência; é o que torna a eletrónica de sinal interessante. - erro comum/pergunta: achar que X_C e X_L variam da mesma forma; são opostas em relação à frequência. - exemplo/analogia: um condensador de desacoplamento filtra ruído de alta frequência porque X_C fica muito baixa aí.
NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: o desfasamento é o que distingue AC de DC na análise; sem ele bastava a Lei de Ohm normal. - erro comum/pergunta: trocar "adianta" com "atrasa" entre L e C; a mnemónica ELI/ICE resolve isso de vez. - exemplo/analogia: ver no osciloscópio dois canais (V e I) desfasados 90° num condensador.
NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: a impedância generaliza a resistência para AC; a Lei de Ohm continua a valer com V = Z·I. - erro comum/pergunta: somar R e X aritmeticamente; têm de se combinar como vetores (Pitágoras), não em linha reta. - exemplo/analogia: um triângulo retângulo com R num cateto e (X_L−X_C) no outro, Z é a hipotenusa.
NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: só a potência ativa (P) é trabalho útil; a reativa (Q) "vai e vem" sem realizar trabalho. - erro comum/pergunta: achar que fator de potência baixo é só um problema teórico; a fatura industrial penaliza-o. - exemplo/analogia: bancos de condensadores num quadro elétrico industrial existem para compensar o fator de potência.
NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: na ressonância, o circuito comporta-se como se L e C "desaparecessem", só resta R. - erro comum/pergunta: pensar que a ressonância é sempre boa; num RLC paralelo, dá corrente mínima da fonte. - exemplo/analogia: sintonizar uma estação de rádio é ajustar C ou L até f0 coincidir com a frequência da emissora.
NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: Q e largura de banda são inversamente proporcionais; não se pode ter os dois altos ao mesmo tempo. - erro comum/pergunta: confundir "Q alto" com "melhor sempre"; um filtro de amortecimento quer Q baixo. - exemplo/analogia: um afinador de guitarra bom tem Q alto, isola uma nota sem apanhar as vizinhas.
NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: os quatro tipos cobrem praticamente todas as necessidades de seleção de frequência em eletrónica. - erro comum/pergunta: confundir "corte" com "eliminação total"; a −3 dB o sinal já perdeu só metade da potência. - exemplo/analogia: um crossover de coluna é passa-baixo + passa-alto a repartir o sinal por woofer e tweeter.
NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: filtros aparecem em praticamente todos os produtos eletrónicos, mesmo sem o utilizador saber. - erro comum/pergunta: achar que filtrar é só para áudio; fontes de alimentação e comunicações dependem tanto ou mais. - exemplo/analogia: abrir uma fonte comutada e mostrar os condensadores/bobinas do filtro de saída.
NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: quase toda a energia é gerada, transportada e usada na indústria em trifásico, não em monofásico. - erro comum/pergunta: achar que trifásico é "3 vezes mais complicado"; é mais eficiente, não mais complexo de operar. - exemplo/analogia: um motor trifásico industrial arranca sozinho, ao contrário de um monofásico que precisa de ajuda.
NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: o "230/400 V" de uma instalação industrial portuguesa é exatamente esta relação √3. - erro comum/pergunta: achar que 400 V é "o dobro" de 230 V; a relação é √3 (≈1,73), não 2. - exemplo/analogia: olhar para o quadro elétrico de uma escola ou fábrica e identificar as três fases mais o neutro.
NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: um multímetro comum (não True RMS) engana-se em sinais não sinusoidais; escolher TRMS conta. - erro comum/pergunta: tentar medir fase só com o multímetro; só o osciloscópio (2 canais) mostra desfasamento. - exemplo/analogia: simular o mesmo circuito no Falstad antes de montar, poupa componentes queimados.
NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: os picos de tensão das bobinas destroem componentes se não houver proteção; não é teórico. - erro comum/pergunta: ligar a massa do osciloscópio a um ponto errado do circuito, cria um curto pela terra. - exemplo/analogia: mostrar um díodo de roda livre num relé DC e explicar porque não pode ser usado numa bobina AC.
NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: fechar ligando eletromagnetismo (bloco 1) e AC (blocos 2-8): é o mesmo fio condutor da unidade. - erro comum/pergunta: perguntar que aplicação do dia a dia junta os dois lados (motor, transformador, rádio). - exemplo/analogia: um carregador de telemóvel usa transformador (eletromagnetismo) e filtro (AC) no mesmo circuito.