Lista de Exercícios Circuito I Capítulo 3. Material retirado das Listas de Exercícios COB781 (diversos livros)-roberto Macoto Ichinose

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1 Lista de Exercícios Circuito I Capítulo 3. Material retirado das Listas de Exercícios COB781 (diversos livros)roberto Macoto Ichinose 1) Calcule a corrente através do resistor de carga R L no circuito com dois geradores pelo método da superposição. R 1 e R 2 são as resistências internas dos geradores. rta.: il=10,47a 2) Na ponte de Wheatstone, calcule o equivalente Thevenin R TH e V TH, e a seguir determine I L e V L. rta.: rth=21, vth=30v 3) Calcule a corrente através do resistor de carga R L. rta.: il=0,2a 4) A eletroforese, um método de separação de proteínas, utiliza um suporte embebido em solução salina, no qual é estabelecida uma corrente elétrica contínua. Uma proteína colocada sobre o suporte pode migrar para um dos dois pólos do gerador. A velocidade de migração das moléculas da proteína será tanto maior quanto maiores forem a carga elétrica de suas moléculas e a intensidade da corrente. A carga elétrica da proteína resulta do grau de ionização de seus grupos carboxila ou amina livres e depende das diferenças existentes entre o ph do meio que embebe o suporte e o ponto isoelétrico (phi) da proteína. Quanto maior o ph do meio em relação ao phi, mais predomina a

2 ionização da carboxila sobre a da amina e viceversa. O phi é definido como o ph do meio onde a carga da proteína é nula. Observe, abaixo, os esquemas de quatro circuitos elétricos de corrente contínua, disponíveis para uso na eletroforese das proteínas. Considere a resistência interna do gerador nula. Se a intensidade da corrente elétrica no suporte de eletroforese for superior a 0,2 A, a quantidade de calor dissipada no suporte será capaz de promover a desnaturação térmica das proteínas a serem separadas. Dentre os quatro circuitos disponíveis, qual é aquele que permitiria a maior velocidade de migração, sem acarretar a desnaturação das proteínas? Justifique. rta.: IV ) Calcule a corrente elétrica em cada resistor. rta.: i1=9a, i2=6a, i3=3a, i4=2a, i=1a. 6) Calcule a tensão no ponto A. rta.: va=1,1v

3 7) Utilizando o método das malhas, monte o sistema de equações que permita calcular I 1, I 2 e I 3. 8) Ache a resistência equivalente do circuito a seguir: rta.: req=2r 9) Calcule a resistência equivalente R T e a tensão de saída V o do circuito a seguir. 10) Qual é a corrente no resistor R 6 no circuito abaixo?

4 rta.: i=6a 11) Calcule a tensão v indicada no circuito. rta.: v=26v 12) Substitua o circuito à esquerda dos pontos ab pelo seu equivalente Thévenin. rta.: vth=180v, rth=0ω 13) Determine a corrente i indicada no circuito a seguir:

5 rta.: i=1,a 14) Escolha o valor de R para que a diferença de tensão entre os pontos A e B seja zero. rta.: R=2Ω 1) No circuito abaixo, calcule a corrente indicada por uma seta. rta.: Ix=6/19 A 16) Calcule o valor dos resistores para que, do ponto de vista dos terminais A, B e C as duas redes resistivas sejam equivalentes.

6 rta.: Rx=( R6 R6), =Rx/, =Rx/R6 e =Rx/ Ry=(), =( )/Ry, =( )/Ry, R6=( )/Ry 17) Recalcular o problema 9 utilizando o resultado obtido no problema ) Considerando o diodo ideal esboçe o gráfico no tempo das tensões no resistor (v 1 ) e no diodo (v 2 ) do circuito a seguir. 19) Considerando o diodo do circuito abaixo ideal, esboçe a forma de onda v(t). (Obs: o diodo é um elemento não linear, dessa forma não utilize a técnica de superposição). 20) A tensão em um indutor de 0,H é dada pelo gráfico a seguir, esboçe o gráfico da corrente no indutor.

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8 Lista de Exercícios Circuito I Capítulo 3. Material retirado das Listas de Exercícios de Eletricidade A UFRGS John Wisbeck (O atalho para as questões originais está na seção consulta links úteis) 1) A figura 1 apresenta o símbolo utilizado para representar uma classe de bipolos conhecida como diodos. A relação vi de um diodo de junção pn é mostrado na figura 1. Determine o modelo, com base em elementos básicos ideais, capaz de representar o diodo, da forma mais aproximada possível, dentro das faixas de tensão e corrente indicadas (entre 0,7V e 0,7V e entre 0,A e 2A). v _ i D1 Diodo 2,0 1, 1,0 0, i Amperes 0 Figura 1 0,7 0,7 v volts 2) No circuito apresentado na figura 2, observe as informações fornecidas no circuito e determine a variável desconhecida vx 400 ix mA R9 10mA 1k V2 V R R6 400 R7 20 vx _ Figura 2 3) No circuito apresentado na figura 2 determine o valor da corrente ix. 4) No circuito apresentado na figura 3, determine o valor da tensão vx. 6 4V 19V R6 R7 6 8 R8 10 vx Figura 3

9 ) No circuito apresentado na figura 4, determine o valor da corrente ix. R V 8 R8 10 R7 Figura 4 6) No circuito apresentado na figura, determina o valor da tensão vx e da corrente ix. R ix ix V vx _ R7 30 R mA R9 0 Figura 7) No circuito da figura 6 determine a variável desconhecida ix. Resto do Circuito 20mA 1k 2k 40V ix 100mA 4k Figura 6

10 8) No circuito da figura 7, determine a matriz de recorrência A e a matriz B que permitem determinar as correntes indicadas no circuito. i 1 i 3 3 3A 20 2 i 2 I2 2A 4 R6 4 V2 1V i1 i2 = A i 3 1 B Figura 7 9) No circuito da figura 8, determine a matriz de recorrência A e a matriz B que permitem determinar as correntes indicadas no circuito. i 3 i 1 i 2 3 3A 6 8 i 4 10 I2 2A i1 i2 = A i 3 i4 1 B Figura 8 10) No circuito da figura 9 determine as potências nas fontes de energia seguindo a convenção passiva. 1k 10mA 1k Figura 9 11) No circuito da figura 10, determine a matriz A que permite determinar as correntes indicadas no circuito. i I2 1A i 2 V2 1V i 3 2A 2 i 1 i1 i2 = A i 3 i4 1 B Figura 10

11 12) Empregando apenas técnicas de redução de circuitos determine a tensão "vx" no circuito da figura v x I2 3A 2A 8 10 Figura 11 13) Empregando apenas técnicas de redução de circuitos determine a tensão "vx" no circuito da figura 12 R6 R7 4 I2 1A v x 3 4 1V 7 6 Figura 13 14) No circuito da figura 14 (que é um circuito linear), a tensão vx é 2V. Qual o novo valor de vx se o valor de todas as fontes de tensão e corrente do circuito tiverem seus valores dobrados? Justifique sua resposta com base no princípio da linearidade 1k 10 vx Resto do Circuito Não possui fontes Independentes Todos os elementos são lineares 1A R Figura 14

12 1) No circuito da figura 14 qual o valor de vx se a fonte de tensão passar para 20V e a de corrente para 0,A? a) 1,V b) Não é possível calcular (porque?) c) 2,V d) 0V e) Só é possível calcular se forem conhecidos os valores de e R 16) Determine o equivalente de Norton do circuito da figura 1, sabendo que: quando uma resistência de 20 ohms foi ligada aos terminais a e b a tensão vab é de e que quando foi ligada uma fonte de tensão de 30V entre os terminais a e b a corrente que atravessou a fonte indo do positivo para o negativo da fonte foi de 3A. Desenhe o circuito equivalente e indique os valores dos componentes e a posição dos terminais a e b. a Figura 1 b

13 Lista de Exercícios Circuito I Capítulo 3. Material retirado de provas de EEL420 Professor Antonio Petraglia 1) Por um capacitor de 4F, com sentido de referência passivo para tensão e corrente, circula uma corrente que varia com o tempo da seguinte forma: a) Para < t < 0 a corrente vale zero; b) Para 0 t < 2 a corrente vale 2A; c) Para 2 t < 3 a corrente vale 1A; d) Para t>3 a corrente vale 0A. Determine a forma de onda da corrente e da tensão sobre o capacitor para t>0. Considere que vc ( 0 ) = 1V. 2) Um elemento caracterizado no plano tensão (V) x corrente (A) pela equação v = ( 2 i 10), é conectado em paralelo com um resistor de 2Ω. Calcule: a) A tensão e a corrente sobre o resistor. b) As potências em Watts no resistor e no elemento. rta.: a) 2,A, V; b)pelemento= 12,W e Presistor= 12,W 3) Um capacitor de 2pF, inicialmente descarregado, é conectado em paralelo com uma fonte de corrente constante Is em t=0. Calcule: a) O valor de Is de forma que o capacitor se carregue com 2,V no intervalo de 10ns. b) A energia em Joules entregue pela fonte ao capacitor nesse intervalo. rta.: a) Is=0,mA; b) w=6,2pj