Circuito AC Puro Resistivo
Um circuito contendo apenas uma resistência pura R (em ohms) em um sistema AC é definido como um Circuito AC Puro Resistivo, desprovido de indutância e capacitância. A corrente alternada e a tensão nesse circuito oscilam bidirecionalmente, gerando uma onda senoidal. Nessa configuração, o poder é dissipado pelo resistor, com tensão e corrente em fase perfeita—ambas atingindo seus valores máximos simultaneamente. Como um componente passivo, o resistor nem gera nem consome energia elétrica; em vez disso, converte energia elétrica em calor.
Explicação do Circuito Resistivo
Em um circuito AC, a relação tensão-corrente é influenciada pela frequência da alimentação, ângulo de fase e diferença de fase. Notavelmente, em um circuito resistivo AC, o valor da resistência permanece constante, independentemente da frequência da alimentação.
Considere uma tensão alternada aplicada ao circuito, descrita pela equação:
Então, o valor instantâneo da corrente fluindo através do resistor, conforme mostrado na figura abaixo, será:
O valor da corrente será máximo quando ωt= 90° ou sinωt = 1. Colocando o valor de sinωt na equação (2), obteremos
Ângulo de Fase e Forma de Onda no Circuito Resistivo
Das Equações (1) e (3), é evidente que não existe diferença de fase entre a tensão aplicada e a corrente em um circuito puro resistivo—a ângulo de fase entre tensão e corrente é zero. Consequentemente, em um circuito AC com resistência pura, a corrente está em fase perfeita com a tensão, como ilustrado no diagrama de forma de onda abaixo:
Potência em Circuito Puro Resistivo
A forma de onda da curva de potência usa três cores—vermelho, azul e rosa—para representar as curvas de corrente, tensão e potência, respectivamente. O diagrama fasorial confirma que a corrente e a tensão estão em fase, o que significa que seus picos ocorrem simultaneamente. Como resultado, a curva de potência permanece positiva para todos os valores de tensão e corrente.
Em um circuito DC, a potência é definida como o produto da tensão e da corrente. Da mesma forma, em um circuito AC, a potência é calculada usando o mesmo princípio, embora considere os valores instantâneos de tensão e corrente. Assim, a potência instantânea em um circuito puro resistivo é expressa por:
Potência instantânea: p = vi
A potência média consumida no circuito durante um ciclo completo é dada por
Como o valor de cosωt é zero. Portanto, colocando o valor de cosωt na equação (4), o valor da potência será dado por
Onde,
P — potência média
Vr.m.s — valor eficaz da tensão de alimentação
Ir.m.s — valor eficaz da corrente
Portanto, a potência em um circuito puramente resistivo é dada por:
Em um circuito puro resistivo, a tensão e a corrente estão em fase perfeita com um ângulo de fase zero, o que significa que não existe diferença de fase entre elas. As quantidades alternadas atingem seus valores máximos nos mesmos intervalos de tempo, e a subida e queda da tensão e corrente ocorrem simultaneamente.
