Calculadora de Frequência de Ressonância LC (Circuito Indutor-Capacitor)

Calcule a frequência de ressonância de um circuito LC formado por um indutor (L) e um capacitor (C). Resolva a frequência, a indutância ou a capacitância a partir dos outros dois valores, além da impedância característica.

Dicas de Uso

  • Alterne "Valor a calcular" para obter a frequência de ressonância, a indutância ou a capacitância a partir dos outros dois valores — útil para circuitos de sintonia de rádio ou projetos de filtros.
  • Circuitos reais possuem elementos parasitas, como a resistência do enrolamento da bobina ou a resistência série equivalente (ESR) do capacitor, de modo que a frequência de ressonância real pode diferir ligeiramente do resultado da fórmula ideal.
  • A impedância característica (Z₀) é uma referência útil ao projetar filtros de RF ou redes de casamento de antenas, para verificar o quanto ela combina com a impedância de carga.
  • Escolha as unidades entre H/mH/µH/nH, F/mF/µF/nF/pF e Hz/kHz/MHz/GHz para inserir os valores exatamente como impressos no componente (por exemplo, 100µH, 220pF).

Perguntas Frequentes

São amplamente usados sempre que uma frequência específica precisa ser seletivamente deixada passar ou rejeitada, como em circuitos de sintonia de rádio, filtros de comunicação sem fio e osciladores. Os primeiros receptores de rádio usavam um capacitor variável para deslocar a frequência de ressonância do circuito LC e assim sintonizar a estação desejada.

A frequência angular de um circuito LC é ω = 1/√(LC); convertendo-a em frequência por meio de f = ω/(2π), obtém-se f = 1/(2π√(LC)). É chamada de fórmula de Thomson em homenagem a William Thomson (Lord Kelvin), que a publicou em 1853.

Aumentar L ou C reduz a frequência de ressonância. Como o denominador da fórmula contém a raiz quadrada do produto de L e C, os dois são inversamente relacionados: quanto maior o produto LC, menor a frequência.

Z₀ = √(L/C) representa a relação entre tensão e corrente enquanto o circuito LC troca energia. É usada como valor de referência para verificar o casamento com a impedância de carga no projeto de filtros e casamento de RF.
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Curiosidade — Os Circuitos Ressonantes LC e a História do Rádio

O princípio do circuito ressonante LC foi estabelecido no final do século XIX e sustentou o desenvolvimento prático da radiodifusão no início do século XX. Os primeiros receptores de rádio precisavam extrair apenas a frequência da estação desejada dentre as fracas ondas de rádio captadas pela antena, o que faziam variando a capacitância de um capacitor para que a frequência de ressonância coincidisse com a da estação-alvo, uma operação conhecida como "sintonia".

William Thomson (mais tarde Lord Kelvin), cujo nome dá título à fórmula, publicou em 1853 uma teoria sobre circuitos de oscilação elétrica que descrevia matematicamente como um circuito LC ressoa em uma determinada frequência. Essa fórmula ainda é usada hoje não apenas em sintonizadores de rádio e TV, mas também em circuitos de transmissão/recepção sem fio, filtros de eliminação de ruído e detectores de metal, entre muitos outros campos.

Atualmente predominam os métodos de sintonia baseados em processamento digital de sinais e PLL (malha de captura de fase), mas o circuito ressonante LC como bloco analógico continua sendo um dos primeiros temas ensinados nos currículos de engenharia elétrica, permanecendo a base do projeto de circuitos de alta frequência.