Roteiro-Relatório da Experiência N o 03 ANÁLISE DE MALHAS E ANÁLISE NODAL

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1 COMPONENTES DA EQUIPE: Roteiro-Relatório da Experiência N o 03 ANÁLISE DE MALHAS E ANÁLISE NODAL ALUNOS NOTA Data: /_ /_ :_ h 1. OBJETIVOS: Verificação experimental de ciruitos mistos com três malhas e um par de nós utilizando a análise de malhas e a análise nodal. 2. PARTE TEÓRICA No roteiro da experiência nº 02 foram analisados circuitos simples através das leis de Kirchhoff para as tensões e para as correntes. Tais circuitos continham apenas um par de nós ou uma única malha. Esses circuitos podem ser completamente analisados através de uma única equação algébrica. No caso de circuitos com um único par de nós, ou seja, um circuito com dois nós, um dos quais é o nó de referência, uma vez que a tensão no nó é conhecida, podemos calcular todas as correntes. Em um circuito de malha única, uma vez conhecida a corrente de malha, podemos calcular todas as tensões. Nesta experiência iremos calcular todas as correntes e tensões em circuitos com múltiplas malhas e nós. Análise de Malhas e Nodal 1 Laboratório de Circuitos Elétricos I

2 2.1 Elementos de um Circuito Resistivo Misto para Análise de Malhas Figura 1 Circuito resistivo misto com duas fontes de tensão para análise de malhas. 2.2 Análise de Malha Funcionamento A análise de malha usa LKT descrita na equação (I) para determinar as correntes do circuito: M = 0 (I) i k k 1 Uma vez que as correntes sejam conhecidas, a lei de Ohm pode ser usada para calcular as tensões. Se o circuito possui N malhas independentes deve-se ter N equações independentes simultâneas necessárias para descrever o circuito. 2.3 Elementos de um Circuito Resistivo Misto para Análise Nodal Figura 2 Circuito resistivo misto com duas fontes de tensão para análise nodal. Análise de Malhas e Nodal 2 Laboratório de Circuitos Elétricos I

3 2.4 Análise Nodal Funcionamento A análise de malha usa LKC descrita na equação (II) para determinar as tensões do circuito: N = 0 (II) v k k 1 Uma vez que as tensões sejam conhecidas, a lei de Ohm pode ser usada para calcular as correntes. Se o circuito possui N nós independentes deve-se ter N equações independentes simultâneas necessárias para descrever o circuito. 3. MATERIAL UTILIZADO Fonte de tensão variável (DC Power Suply). Resistores: R1 = 3,3 k, R2 = 1 k, R3 = 2,2 k, R4 = 560 e R5 = 4,7 k. Multímetro (Voltímetro, Amperímetro e Ohmímetro). Protoboard. 4. PRÉ-RELATÓRIO Ler o item 5 (Parte Experimental) e resolver teoricamente os dois circuitos propostos com os valores nominais para os resistores, preenchendo as tabelas nas linhas que se referem aos valores analíticos. 5. PARTE EXPERIMENTAL: Serão montados dois circuitos resistivos mistos distintos para análise de malha e análise nodal. Ambos os circuitos são compostos pelos resistores R1 = 3,3 k, R2 = 1 k, R3 = 2,2 k, R4 = 560 e R5 = 4,7 k. O primeiro circuito será analisado por malhas e o segundo por nós. Análise de Malhas e Nodal 3 Laboratório de Circuitos Elétricos I

4 5.1 Medição dos Componentes Identifique e meça os resistores preenchendo a Tabela 1. TABELA 1 Leitura das resistências. Resistência Nominal [ ] R1 R2 R3 R4 R5 Resistência Medida [ ] Tolerância [%] Erro [%] Monte o circuito da Figura 1. Ajuste as fontes de tensão independentes para V1 = 5 V e V2 = 15 V. Com auxílio do amperímetro meça as correntes nos resistores R2 = 1 k e R4 = 560. Calcule as correntes em cada uma das três malhas do circuito e anote-as na Tabela 2. TABELA 2 Dados dos circuitos resistivos mistos: circuito 1 análise de malhas e circuito 2 análise nodal. Valor Analítico Valor Medido Erro [%] Circuito 1 análise de malhas Circuito 2 análise nodal I1 I2 I3 V3 V4 6. PÓS-RELATÓRIO 6.1 Os experimentos se mostraram válidos? Explique por quê? Análise de Malhas e Nodal 4 Laboratório de Circuitos Elétricos I

5 6.2 Comente os resultados, erros encontrados e possíveis fontes de erros. Análise de Malhas e Nodal 5 Laboratório de Circuitos Elétricos I