CURSO DE SOM AUTOMOTIVO – AULA 11

CIRCUITOS REATIVOS – DEFINIÇÃO E ANÁLISE DA POTÊNCIA

Define-se como reativo qualquer circuito que apresente capacitância ou indutância, ou ainda ambos os efeitos combinados.

Capacitância é a propriedade apresentada pelos capacitores. Estes, por sua vez, são dispositivos que armazenam energia na forma de um campo elétrico. Analogamente, indutância é a propriedade dos indutores que também armazenam energia, porém na forma de um campo eletromagnético.

Ao contrário dos resistores, nos capacitores (e nos indutores) ocorre uma defasagem ou atraso entre as ondas de corrente e tensão. Se for aplicado um certo valor de tensão em corrente contínua, observar-se-á que o capacitor leva um certo tempo para carregar-se e atingir o máximo valor da tensão entre seus terminais.

Lembre-se que variando a freqüência varia junto o tempo necessário para que ela complete um determinado ciclo. Usando a notação de freqüência angular um período sempre terá 360º, meio período 180º, etc, independente da freqüência que tiver o sinal senoidal, simplificando bastante as coisas.

Agora, assim como foi feito para um circuito resistivo, analisa-se a potência num circuito capacitivo. O amplificador, que recebe um sinal senoidal, alimenta uma carga puramente capacitiva (que pode ser um simples capacitor). Através da expressão p(t)=v(t)×i(t) pode-se levantar ponto a ponto o gráfico da potência instantânea na carga, ficando como mostra a figura 4.

OS ALTO – FALANTES COMO COPONENTES RATIVOS E IMPEDÂNCIA COMPLEXA

Referindo-se novamente ao gráfico da curva de impedância e de fase de um alto-falante ao ar livre (fig 5), concentremo-nos na curva de fase que ao assumir ângulos negativos até -90º, denotará comportamento capacitivo, sendo puramente capacitivo se o ângulo for exatamente -90º (analogamente será indutivo para ângulos positivos).

Vê-se no gráfico que o ângulo assume vários valores não chegando, porém à exatamente -90º (ou +90º). Isso revela a existência de uma parte resistiva, ou matematicamente, parte real, responsável pela geração da potência ativa, que dissipa energia.

A parte reativa, que em matemática chama-se imaginária (tal nomenclatura é utilizada na especialidade matemática que trata dos chamados números complexos), é a responsável pela geração da potência reativa e não aproveita nenhuma energia fornecida pelo gerador, ou seja, não dissipa potência, mas apenas troca energia com o gerador.

Essa é uma das maneiras de definir-se impedância, que por sua vez, é um número complexo. Este possui uma quantidade real que representa uma resistência e uma quantidade imaginária, representando esta, uma reatância. A soma vetorial das duas partes do número complexo é conhecida como módulo da impedância.

Tipicamente em alto-falantes o módulo da impedância vale 4 ou 8 Ohms, para freqüências próximas da segunda freqüência de ressonância. Como conclusão, o alto-falante na maior parte das freqüências é reativo, ou seja, existe impedância complexa (ângulo de fase diferente de zero), havendo portanto potência ativa e reativa coexistindo.

Já foi demonstrado que potência ativa dissipa energia, mas potência reativa somente a troca com o gerador. Assim sendo, o falante aproveita apenas uma parcela da energia fornecida pelo gerador, pois somente a parte resistiva da carga dissipa potência. Pode-se concluir que quanto mais a curva afasta-se do eixo zero, mais reativo será o alto-falante e mais energia será trocada com o gerador, em detrimento de uma cada vez menor parcela resistiva, que eficazmente aproveita potência.

Esta é a chave para a compreensão deste artigo. Se como carga usar-se alto-falantes, sempre haverá uma parte dela trocando energia com o amplificador, exceto apenas nas freqüências de ressonância em que o comportamento é puramente resistivo.