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Cada vez que os elétrons se movem, eles geram uma corrente elétrica. A corrente quantifica esse movimento como a quantidade de carga que atravessa um condutor por unidade de tempo. Num circuito CC em estado estacionário a corrente é constante, enquanto nos circuitos CA ou RLC ela varia sinusoidalmente ao longo do tempo. Independentemente do tipo de circuito, você pode determinar o pico ou a amplitude da corrente analiticamente a partir das equações governantes ou experimentalmente usando instrumentos de medição como um osciloscópio.

TL;DR

A amplitude de uma corrente senoidal em um circuito contendo um capacitor ou indutor é dada pelo coeficiente A nas expressões

• I =Asin(Bt +C)
• I =Acos(Bt +C)

onde B é a frequência angular (rad/s) e C é a mudança de fase.

Cálculo da amplitude da corrente usando a lei de Ohm

Para uma carga resistiva simples, a corrente segue a lei de Ohm:

\(I =\frac{V}{R}\)

Aqui, a amplitude da tensão V dividido pela resistência R produz diretamente a amplitude atual I . Nenhuma conversão adicional é necessária.

Tratamento de correntes variáveis no tempo em circuitos RLC

Quando o circuito inclui um capacitor ou indutor, a corrente varia senoidalmente. Resolver as equações diferenciais do circuito leva a uma corrente da forma

\(I =A\sin(\,B\,t + C\, )\)

ou

\(I =A\cos(\,B\,t + C\, )\)

Em ambos os casos a constante A representa a amplitude da corrente de pico. A frequência angular B é igual a 2πf , onde f é a frequência em hertz e C é o deslocamento de fase determinado pelas condições iniciais.

Medindo a amplitude da corrente com um osciloscópio

Configure o circuito e conecte uma ponta de prova do osciloscópio à carga (por exemplo, um resistor, capacitor ou indutor). O osciloscópio exibe uma tensão senoidal que é proporcional à corrente no circuito.

Determinar a amplitude da tensão

Conte as divisões verticais do centro da forma de onda até o seu pico. Multiplique esta contagem por volts/divisão configuração do osciloscópio. Por exemplo, um pico em 4 divisões com uma configuração de 5V/div fornece uma amplitude de tensão de 20V.

Calcular frequência angular

Conte as divisões horizontais que a forma de onda abrange durante um período completo. Multiplique por segundos/divisão configuração. Se o período abrange 5 divisões a 1ms/div, o período é de 5ms (0,005s). A frequência angular é então

\(\omega =\frac{2\pi}{T}\)

Conversão de medições de tensão em corrente

A conversão depende do componente reativo dominante:

• Circuito capacitivo: Eu_amp =V_amplificador  ×ω×C
• Circuito indutivo: Eu_amp =\frac{V_amplificador }{\omega×L}

Para redes RLC mais complexas, use a fórmula de impedância apropriada e resolva a amplitude da corrente de acordo.

Ao realizar esses cálculos, verifique as unidades em cada etapa e verifique com ferramentas de simulação, como LT‑Spice ou MATLAB, para configurações complexas.