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Frequência de Ressonância LC
Calcule a frequência de ressonância de circuitos LC para rádio, filtros e osciladores.
A frequência de ressonância de um circuito LC (indutor-capacitor) é a frequência na qual a reatância indutiva (XL) iguala a reatância capacitiva (XC), criando a condição de ressonância. Nessa frequência, o circuito oscila naturalmente com amplitude máxima (em circuitos paralelos) ou impedância mínima (em circuitos série).
A fórmula de ressonância derivada por Thomson é: f₀ = 1 ÷ (2π × √(L × C)), onde L é a indutância em Henrys e C é a capacitância em Farads. A frequência angular de ressonância é ω₀ = 1 ÷ √(L × C) rad/s.
Aplicações da ressonância LC: Circuitos de rádio (sintonia de estação de AM/FM); Osciladores de cristal e LC (geradores de clock e sinais); Filtros passa-banda (permitem apenas frequências próximas à ressonância); Filtros notch (rejeita a frequência de ressonância); Casamento de impedância em RF; Carregamento sem fio (Qi opera em 100-300 kHz).
Exemplo prático: Para sintonizar AM (535-1605 kHz): com L = 500 µH, C varia de 21 pF a 176 pF. Para FM (87-108 MHz): com C = 10 pF, L varia de 0,22 µH a 0,34 µH.
O fator de qualidade Q do circuito determina a seletividade: Q = (1/R) × √(L/C). Q alto = banda estreita e ressonância afiada; Q baixo = banda larga e ressonância suave. Para radiotransmissão e recepção, Q elevado é desejável para separar estações próximas.
1. Informe o valor da indutância (L) em µH, mH ou H
2. Informe o valor da capacitância (C) em pF, nF ou µF
3. Opcionalmente informe a resistência (R) para calcular o fator Q
4. Clique em 'Calcular'
5. Veja a frequência de ressonância em Hz, kHz ou MHz e o fator Q
Exemplos Práticos
Exemplo 1
Exemplo 2
Exemplo 3
Perguntas Frequentes
Na ressonância, XL = XC e elas se cancelam. Em um circuito LC série, a impedância total cai para zero (apenas resistência residual). Em paralelo, a impedância se torna máxima. A energia oscila entre o campo magnético do indutor e o campo elétrico do capacitor.
Defina a frequência de corte desejada, escolha um valor de C disponível comercialmente, e calcule L = 1 ÷ (4π² × f² × C). Depois ajuste com valores padrão disponíveis de L e refine com trimpots (capacitores variáveis) se necessário.
O circuito LC no receptor é ajustado para ressonar na frequência da estação desejada. Nessa frequência, o sinal é amplificado; outras frequências são atenuadas. Ao girar o dial do rádio, você varia um capacitor variável, mudando a frequência de ressonância e selecionando a estação.