31.9: Comparação entre circuitos RL e RC

Um circuito RC é composto por uma resistência e uma capacitância, enquanto que em um circuito RL, a capacitância é substituída por um indutor. Circuitos RL e RC são circuitos diferenciais de primeira ordem que armazenam energia. Um circuito RC armazena energia no campo elétrico, enquanto um circuito RL armazena energia no campo magnético. Ao ser conectado a uma bateria, um circuito RC carrega o capacitor, fazendo com que a corrente diminua de seu valor máximo para zero ao ser totalmente carregado. Isso aumenta a tensão através do capacitor de zero, no estado não carregado, para seu valor máximo no estado totalmente carregado.

Por outro lado, em um circuito RL, ao se conectar a bateria, a corrente flui no circuito, produzindo uma fem através do indutor. Pela lei de Lenz, a fem induzida é de polaridade oposta e se contrapõe ao aumento da corrente do circuito. Como resultado, a corrente começa em zero e aumenta assintoticamente para o seu valor final. Isso diminui a tensão através do indutor de um valor máximo para zero.

Tanto os circuitos RC quanto os RL podem dissipar energia através do aquecimento de Joule na resistência do circuito. Em um circuito RC, a corrente flui na direção oposta durante a descarga em comparação com a carga, e sua magnitude aumenta com o tempo. Isso faz com que a tensão diminua através do capacitor de um valor máximo para zero. Enquanto durante a descarga do indutor em um circuito RL, uma diminuição exponencial na corrente e um aumento na tensão através do indutor são observados.

Tanto os circuitos RC quanto os RL são a base dos circuitos eletrônicos. Ambos têm seus méritos e deméritos. Um circuito RC é útil em aplicações de baixa potência, enquanto os circuitos RL são mais complexos e podem ser utilizados em aplicações de alta potência.

Um circuito RC conecta um resistor e um capacitor, enquanto um circuito RL conecta um resistor e um indutor.

Ao conectar uma bateria, a corrente em um circuito RC começa com um valor máximo, pois o capacitor descarregado fornece resistência zero.

Com o tempo, a corrente diminui à medida que o capacitor carrega e, finalmente, chega a zero quando o capacitor está totalmente carregado.

Em contraste, a corrente em um circuito RL começa do zero, pois o indutor se opõe à mudança de corrente devido à fem auto-induzida de polaridade oposta. À medida que a corrente aumenta e atinge um estado estacionário, o indutor não resiste mais ao fluxo de corrente.

Em um circuito RC, a energia é armazenada na forma de um campo elétrico, enquanto em um circuito RL, ela é armazenada na forma de um campo magnético.

Quando a bateria é removida, o capacitor e o indutor decaem através do resistor.

Durante o decaimento, a corrente no circuito RC aumenta para um valor máximo, enquanto no circuito RL, ela decai exponencialmente.