Princípios de Circuitos Elétricos Prof a. Me. Luciane Agnoletti dos Santos Pedotti. Segunda Lista de Exercícios

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1 1 Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Campus Campo Mourão Princípios de Circuitos Elétricos Prof a. Me. Luciane Agnoletti dos Santos Pedotti Segunda Lista de Exercícios 1) Para o circuito a seguir, determine: (a) a constante de tempo do circuito quando a chave é colocada na posição 1. (b) a expressão matemática para a tensão entre os terminais do capacitor após a chave ser colocada na posição 1. (c) a expressão matemática para a corrente depois que a chave é colocada na posição 1. (d) a tensão v c e corrente i c se a chave é colocada na posição 2 em t=100ms. (e) as expressões matemáticas para i c e v c se a chave for colocada na posição 3 em t=200ms. (f) Trace as formas de v c e i c para o intervalo de tempo de t=0 até t=300ms. 2) Para o circuito a seguir, determine: (a) a expressão matemática para a tensão entre os terminais do capacitor quando a chave é colocada na posição 1. (b) repita o item (a) para a corrente i c; (c) as expressões matemáticas para a tensão v c e a corrente i c se a chave for colocada na posição 2 e decorrer um tempo igual a cinco constantes de tempo do circuito de carga. (d) trace as formas de onda de v c e i c para o intervalo de tempo de t=0 até t=30µs. 3) Para o circuito RC a seguir, determine: O capacitor está inicialmente carregado com 2V a) As expressões matemáticas para e corrente ic e tensão vc no capacitor quando a chave é colocada em 1 em t=0s. b) As expressões matemáticas para e corrente ic e tensão vc no capacitor quando a chave é colocada em 2 em t=15s. c) Trace as curvas de ic e vc de 0 a 90s

2 4) Para o circuito abaixo, determine: (a) Expressões matemáticas de i l e v l quando a chave é fechada; (b) Repita o item (a) quando a chave é aberta depois de passados 10 constantes de tempo. (c) Esboce as formas de onda para os itens (a) e (b). 2 5) No circuito a seguir, considere inicialmente o capacitor totalmente descarregado. Em t0 a chave é colocada na posição 1 e depois de estar totalmente carregado a chave é colocada na posição 2. Determine a constante de tempo do sistema. Trace os gráficos de carga e descarga. 6) Para o circuito a seguir, encontre as expressões matemáticas de i l e v l quando a chave é fechada. Determine i l e v l em t=100ns. 7) Para o circuito RL a seguir, determine: O indutor está inicialmente carregado com 1,5mA de corrente. a) As expressões matemáticas para e corrente il e tensão vl no indutor quando a chave é colocada em 1 em t=0ms. b) As expressões matemáticas para e corrente il e tensão vl no indutor quando a chave é colocada em 2 em t=10s. c) Trace as curvas de il e vl de 0 a 40ms

3 3 8) Determine Req e a corrente I do circuito a seguir: 9) Determine Req do circuito a seguir Resposta: 159/71 Ω 10) Dado o circuito RL a seguir, determine: a) A expressão matemática que representa a corrente i L (t) e a tensão v L (t) do indutor no instante em que a chave é colocada na posição 1 em t = 0s. Considere que o indutor possui uma corrente inicial de I o = 200mA. (valor 1,0) b) No instante t = 538μs, a chave é comutada para a posição 2 onde permaneceu assim até que ocorresse a total descarga do indutor. Determine a expressão matemática que representa a corrente i L (t) e a tensão v L (t) do indutor nessa etapa. (valor 1,0) c) Trace as formas de onda do processo de carga e descarga do tempo t = 0s até t = 6ms para a corrente i L (t) e a tensão v L (t). (valor 1,0) Vs = 12V R1 = 8Ω R2 = 6Ω R3 = 4Ω R4 = 2Ω L = 2mH

4 4 11) Dado o circuito a seguir, determine: a) A resistência equivalente (valor 1,5) b) A corrente total (valor 1,5) V = 12V R = 150k Ω 12) Considere o circuito RC abaixo e determine: a) A expressão matemática que representa a corrente i C (t) e a tensão v C (t) do capacitor no instante em que a chave é colocada na posição 1 em t = 0s. Considere que o capacitor possui uma tensão inicial inicial de V o = 4V. (valor 0,75) b) No instante t = 15s, a chave é comutada para a posição 2. Determine a expressão matemática que representa a corrente i C (t) e a tensão v C (t) do capacitor nessa etapa. (valor 0,75) c) No instante t = 42s, a chave é colocada na posição 1 novamente, permanecendo assim permanentemente. Determine as expressões matemáticas para a corrente i C (t) e a tensão v C (t) do capacitor depois dessa nova comutação. (valor 0,75) d) Trace as formas de onda do processo de carga e descarga do tempo t = 0s até t = 120s para a corrente i C (t) e a tensão v C (t). (valor 0,75) Vs = 25V R1 = 10 k Ω R2 = 15 k Ω R3 = 25 k Ω R4 = 45k Ω C = 0,22mF 13) Dado os circuitos Indutivos e Capacitivos a seguir, determine: a) A indutância equivalente para o circuito abaixo (valor 0,5) L1 = 1,5 H L2 = 50 mh L3 = 100 mh L4 = 300 mh L5 = 80 mh L6 = 10 mh

5 5 b) A capacitância equivalente para o circuito abaixo (valor 0,5) C1 = 1,5 mf C2 = 50 µf C3 = 100 µf C4 = 30 µf C5 = 80 µf C6 = 10 µf