CIRCUITOS CONCENTRADOS E LEIS DE KIRCCHOFF

Documentos relacionados
Programa de engenharia biomédica

1. dois nós: B e F. 2. três ramos: BAEF, BDF e BCGF. 3. três malhas: ABDFEA, BCGFDB e ABCGFEA A SOMA ALGÉBRICA DAS CORRENTES EM UM NÓ

Circuitos Elétricos I EEL420

Eletricidade Aula 4. Leis de Kirchhoff

Universidade Federal do Rio de Janeiro. Princípios de Instrumentação Biomédica COB781. Módulo 2

Universidade Federal do Rio de Janeiro. Princípios de Instrumentação Biomédica. Módulo 1

Disciplina: Circuitos Elétricos I. Conceitos Preliminares

TEOREMAS: - SUPERPOSIÇÃO

LISTA DE EXECÍCIOS AULA 3 FÍSICA ELETRICIDADE

Aula 04 -Potência Elétrica e Leis de Kirchhoff

Lista de exercícios - Regra de Kirchhoff

Eletricidade (EL63A) LEIS BÁSICAS

O símbolo usado em diagramas de circuito para fontes de tensão é:

Ánalise de Circuitos. 1. Método Intuitivo

CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA AGROALIMENTAR UNIDADE ACADÊMICA DE TECNOLOGIA DE ALIMENTOS DISCIPLINA: FÍSICA III CIRCUITOS. Prof.

Aula 4 Análise Circuitos Elétricos Prof. Marcio Kimpara

Eletrotécnica. Circuitos Elétricos

Eletricidade Aplicada. Aulas Teóricas Professor: Jorge Andrés Cormane Angarita

Aula 01. Análise de Circuitos Elétricos. Prof. Alexandre Akira Kida, Msc., Eng. IFBA

R R R. 7. corrente contínua e circuitos os circuitos são constituídos por um gerador e cargas ligadas em: Série. resistências & lei de Ohm R A

Universidade Federal do Rio de Janeiro. Princípios de Instrumentação Biomédica COB781. Módulo 3

Método das Malhas. Abordagem Geral

Circuitos Elétricos Simples

Leis de Kirchhoff. Leis de Kirchhoff. Prof. Augusto Melo MENU

Se no terminal b do circuito for conectado um terceiro componente, como na figura abaixo, os resistores R 1 e R 2 não estarão mais em série.

Circuitos Elétricos I EEL420

Aula 2 Circuito série de corrente contínua.

Universidade Federal do Rio de Janeiro. Circuitos Elétricos I EEL420. Módulo 3

AULA 08 CIRCUITOS E LEIS DE KIRCHHOFF. Eletromagnetismo - Instituto de Pesquisas Científicas

Energia envolvida na passagem de corrente elétrica

Métodos de Análise de Circuitos

A tensão em cada ramo do circuito é a diferença de potencial existente entre os seus terminais. Figura 1 - Circuito eléctrico com malhas distintas.

Circuitos elétricos. Prof. Fábio de Oliveira Borges

Conceitos Básicos de Teoria dos Circuitos

Aula 04- Circuitos Elétricos. Lei de Ohm, Potência e Energia

DEPARTAMENTO DO DESENVOLVIMENTO DO ENSINO COORDENAÇÃO ACADÊMICA EletroEletronica

Eletricidade básica. Aula 06: Circuitos em série

Leis de Kirchhoff Análise Nodal Análise de Malhas

Aula 8.2 Conteúdo: Associação de resistores em paralelo, potência elétrica de uma associação em paralelo de resistores. INTERATIVIDADE FINAL

EELi04 Eletricidade Aplicada I Aula 4

ELETROTÉCNICA (ENE078)

Aula 2. Revisão Circuitos Resistivos

Eletricidade (EL63A) TÉCNICAS ADICIONAIS DE ANÁLISE DE CIRCUITOS

Física 3. Fórmulas e Exercícios P3

CIRCUITOS ELÉTRICOS EXERCÍCIOS ) Dado o circuito da figura, determinar a corrente I, a potência dissipada pelo resistor R 2.

Universidade Federal de Santa Catarina UFSC Centro de Blumenau BNU Curso Pré-Vestibular - Pré UFSC Prof.: Guilherme Renkel Wehmuth

Circuitos de Corrente Contínua

Questão 1. Questão 3. Questão 2

UNIVERSIDADE PAULISTA UNIP FUNDAMENTOS DE CIRCUITOS ELÉTRICOS INTRODUÇÃO CIRCUITOS SÉRIE DE CORRENTE CONTÍNUA

Circuitos Elétricos I EEL420

Universidade Federal do Rio de Janeiro. Princípios de Instrumentação Biomédica. Módulo 5. Heaviside Dirac Newton

Corrente e resistência

Teoremas de Circuitos Thévenin, Norton e MTP. Raffael Costa de Figueiredo Pinto

Associação de resistores Módulo FE.07 (página 52 à 56) Apostila 2

Resolução de circuitos usando lei de Kirchhoff

Comecemos escrevendo a forma geral de uma equação diferencial de ordem n, 1 inear e invariante no tempo, , b i

/augustofisicamelo. Menu

Universidade Federal do Rio de Janeiro. Circuitos Elétricos I EEL 420. Módulo 11

Universidade Federal do Rio de Janeiro. Circuitos Elétricos I EEL 420. Módulo 11

Revisão de conceitos. Aula 2. Introdução à eletrónica médica João Fermeiro

Tabela da Lei de Ohm

Capítulo 26 - Circuitos de Corrente Continua

Capítulo 27: Circuitos

Circuitos. ε= dw dq ( volt= J C ) Definição de fem:

6. CIRCUITOS DE CORRENTE CONTÍNUA

208 TÉCNICO EM ELETRÔNICA

Aula Prática: Determinação da resistência interna de uma bateria e uso de regressão linear para determinação da equação de uma reta

Princípios de Circuitos Elétricos. Prof. Dr. Eduardo Giometti Bertogna

Teorema da superposição

Capítulo 4. Análise de circuitos elétricos básicos: em série, em paralelo e misto. Figura 3.32 Associação em série-paralelo de geradores.

Cap. 2 - Leis de Kirchhoff

Circuitos de Corrente Contínua e Associação de Resistores Aula 7

Aula 5. Divisor de tensão Divisor de corrente

6. CIRCUITOS DE CORRENTE CONTÍNUA

Eletricidade Geral. Guia de Estudos P1

Amplificadores Operacionais

Elementos de Circuitos Elétricos

Eletrônica Circuitos Complexos

CIRCUITOS ELÉTRICOS DC

FÍSICA MÓDULO 6 CIRCUITOS ELÉTRICOS I. Professor Sérgio Gouveia

Halliday Fundamentos de Física Volume 3

LISTA 4A: Teoremas Básicos de Análise de Circuitos: Superposição, Thevenin, Norton e Máxima Transferência de Potência. Observação

PSI3262 FCEDA Aula 02

Experimento: Circuitos Elétricos

Capítulo 4. Métodos de Análise

PROJETO DE RECUPERAÇÃO PARALELA 1º Trimestre

I Exercício de Simulação Computacional

FÍSICA. Prof. SÉRGIO GOUVEIA PROMILITARES AFA/EFOMM/EN MÓDULO 6 SUMÁRIO

4. Teoremas de circuitos em corrente contínua

Aula Prática: Determinação da resistência interna de uma bateria e uso de regressão linear para determinação da equação de uma reta

defi departamento de física

Eletricidade II. Aula 1. Resolução de circuitos série de corrente contínua

Q t. A corrente elétrica corresponde ao fluxo de elétrons. Os elétrons vão para o polo positivo de um gerador (pilha ou bateria)

Aula II Lei de Ohm, ddp, corrente elétrica e força eletromotriz. Prof. Paulo Vitor de Morais

EXPERIMENTO 3: CIRCUITOS DE CORRENTE CONTÍNUA

12/04/2012 a 11/08/2012

Circuitos Resistivos (Parte 1)

FÍSICA EXPERIMENTAL 3001

No caso do circuito magnético visto na figura ao lado. Se NI = 40 NA el=o,2m.

Me. Leandro B. Holanda,

Transcrição:

UNIDADE 1 1. Circuitos Concentrados CIRCUITOS CONCENTRADOS E LEIS DE KIRCCHOFF É qualquer ligação de elemento concentrado, de tal forma que as dimensões sejam pequenas comparadas com o comprimento de onda da mais alta freqüência de interesse. Se esta relação existir, são válidas as leis de Kircchoff. EXEMPLO a) Circuito de áudio b) Circuitos de computador 1.1. Elementos Concentrados Não é um circuito concentrado A corrente elétrica circula através de um elemento e a diferença de potencial entre os terminais do mesmo é bem definida. A partir destas considerações, obtemos um elemento concentrado. quantidades bem definidas

Principais elementos concentrados Com dois terminais: Com mais de dois terminais: DEFINIÇÕES Braço Elemento concentrado de dois terminais; Nós São os terminais dos braços; Tensão de braço Tensão entre nós; Corrente de braço Corrente que flui entre os braços 1.2. Sentido de referência 1.2.1. Sentido de referência para tensão de braço Dada a polaridade da tensão, por convenção, a tensão de braço num instante t é positiva sempre que o potencial elétrico no ponto A for maior que o potencial no ponto B, sendo medidas no mesmo plano de referência.

1.2.2. Sentido de referência para corrente de braço Dado o sentido de referência para a corrente de braço, por convenção, ela é positiva num instante t, sempre que um fluxo de cargas elétricas entrar num terminal (+) e sair num ( ). 1.2.3. Sentido de referência associado Se uma corrente i positiva (+) entrar no terminal positivo e sair no terminal negativo ( ), a potência entregue ao circuito é POSITIVA. *P(+), P( ) EXEMPLO P(+), *P( )

1.3. Corrente Elétrica e Tensão Corrente elétrica A proporção básica de um circuito é a de mover ou transferir cargas de um percurso fechado específico. Este movimento de cargas é a corrente elétrica denotada pelas letras: Formalmente a corrente é a taxa de variação de carga no tempo Tensão elétrica As cargas em um condutor podem mover se aleatoriamente, entretanto, se quisermos um movimento orientado, como no caso da i, devemos aplicar uma f.e.m. Portanto, um trabalho foi realizado sobre as cargas. Definimos a tensão sobre um elemento como o trabalho realizado para mover uma quantidade de carga através dos terminais de um elemento. EXEMPLO

1.4. Leis de Kircchoff 1.4.1 Leis das Correntes de Kircchoff Para qualquer circuito concentrado, para qualquer de seus nós, em qualquer instante de tempo, a soma algébrica de todas as correntes de braço que chegam a um nó e saem desse nó é zero. Convenção Corrente chegando no nó negativa ( ) Corrente saindo do nó positiva (+)

EXEMPLO NOTAS A LCK, impõe uma dependência linear entre as correntes de braço e as equações são lineares e homogêneas; A LCK, se aplica a qualquer circuito elétrico concentrado, isto é, independe da natureza do elemento; A LCK expressa a conservação da carga em todos os nós. Não há nem acúmulo nem perda de carga. 1.4.2 Leis das Tensões de Kircchoff Para qualquer circuito elétrico concentrado, para qualquer um de seus percursos fechados, em qualquer instante de tempo, a soma algébrica das tensões de braço ao redor de qualquer malha fechada é zero. OBS.: 1) Percurso fechado É o caminho percorrido a partir de um nó passando por outros nós e voltando ao mesmo nó inicial.

2) Malha Fechada É um percurso fechado que não contém braços no seu interior. EXEMPLO Usa se o sentido horário para percorrer o percurso fechado NOTAS A LTK, impõe uma dependência linear entre as tensões de braço de uma malha; A LTK, se aplica a qualquer circuito elétrico concentrado, não importando se os elementos do circuitos são lineares, não lineares, ativas, passivos, etc... A LTK é independente da natureza dos elementos.

EXEMPLOS 1) Algumas das correntes de braço do circuito abaixo são conhecidas, tais como:. É possível determinar todas as correntes de braço restantes?

2) Suponhamos que no exemplo 1, nós empregamos sentido de referência associado para a tensão e corrente de braço, com as seguintes tensões:. É possível determinar as demais tensões de braço? não podem ser calculados, logo é impossível de se resolver pois o número de incógnitas é maior que o número de variáveis.

EXERCÍCIOS 1) No circuito abaixo usando os sentidos de referência associados para as direções de referência das variáveis de braço a) Aplicar a LCK aos nós 1, 2, 3 e 4. Demonstre que a LCK aplicada ao nó 4 é uma conseqüência das outras 3 equações. b) Escreva a LTK para as 3 malhas do circuito. Escreva a LTK para os percursos fechados; afe, abdf, acde, bcfe. Demonstre que estas equações são conseqüência das 3 equações de malhas. 2) Calcule

3) Dado o circuito onde. Determine as outras tensões de braço possíveis. 4) Com o mesmo circuito anterior, onde. Determine as outras correntes de braço possíveis.

UNIDADE 2 ELEMENTOS DE CIRCUITO 2.1. Resistores Um elemento com dois terminais, que possuem resistência, é chamado de resistor e se, a qualquer tempo a sua tensão e sua corrente satisfazem uma relação definida como uma curva no plano. Além disso, é necessário que exista uma relação entre a corrente instantânea e a tensão instantânea. Símbolo: Classificação: o o o Linear: resistor Não linear: diodo, mosfet, etc. Não variável no tempo Em circuitos I, vamos estudar apenas os resistores lineares e invariantes no tempo. α Resistor invariável no tempo e linear: é um elemento com dois terminais cuja característica é uma reta passando pela origem no plano.

Unidades: o o o o Casos particulares: a) Circuito aberto: É chamado o elemento de dois terminais que a qualquer valor de tensão nos seus terminais (tensão de braço), e corrente (corrente de braço) é igual a zero.

b) Curto circuito: É chamado o elemento de dois terminais que a qualquer valor de corrente (corrente de braço), sua tensão (tensão de braço) é igual a zero.

2.2. Fontes Independentes de tensão e corrente: a) Fonte de tensão: Um elemento de dois terminais é chamado de fonte de tensão ideal ou independente, se ele mantém uma tensão especificada nos terminais do circuito ao qual está ligado, independente da corrente através do circuito (carga). Potência (+): absorvida Potência ( ): fornecida independente. É conveniente usar direções de referência para a tensão e a corrente de uma fonte OBS.: A fonte de tensão real pode ficar em circuito aberto, mas não em curto, pois a corrente vai a. b) Fonte de corrente:

É o elemento de dois terminais que mantém uma corrente especificada terminais, independente da tensão aplicada. em seus OBS.: A fonte de corrente pode ficar em curto circuito, mas não pode ficar em circuito aberto, pois sua tensão vai a. 2.3. Equivalente Thevenin e Norton: te de tensão Equivalente Norton fonte de corrente Equ ival ent e The veni n fon

A equivalência só é válida nos terminais, ou seja, produz a mesma tensão e corrente nos terminais. As potências envolvidas no interior do circuito não são equivalentes. 2.3. Divisão de corrente: Seja o circuito com dois terminais abaixo: Aplicando: Lei das Correntes de Kircchoff (LCK): Lei das Tensões de Kircchoff (LTK): Pela Lei de Ohm: Resolvendo para V:

Logo: Circuito com resistores em paralelo:

2.4. Divisão de tensão: Seja o circuito abaixo: LCK: Aplicando: LTK: Pela Lei de Ohm: Resolvendo para I:

Logo: Para um circuito com resistores em série:

Exercícios: 1) Calcule a vista pela fonte e encontre : 2) Uma carga requer e absorve. Se apenas uma fonte de está disponível, calcule o valor da resistência a ser colocada em paralelo com a carga. 3) Calcule a vista pela fonte e calcule.

4) Encontre os valores de. 5) Calcule e a potência entregue pela fonte. 6) Calcule e a potência entregue pela fonte.

2.5. Ligação Y (estrela triângulo): OBS.: Para esta relação ser válida, é necessário que seja respeitada a posição dos resistores no circuito, caso contrário, a transformação não valerá. a) Transformação de Y : Quando temos o circuito em estrela (Y) e necessitamos transformar para triângulo ( ), usamos as seguintes relações de resistências: b) Transformação de Y: Quando temos o circuito em triângulo ( ), e necessitamos transformar para estrela (Y) usamos as seguintes relações de resistências:

Dica: Para facilitar a transformação e a localização dos resistores corretamente, desenha se o Y dentro do, assim é possível ter uma visualização exata da posição dos resistores. Exercícios: 1) Determinar a resistência equivalente entre. a) b)

c) d) 2) Quando, a potência será de. Determine e o valor de. 3) Determine as correntes indicadas:

4) Calcule : 5) Calcule : 6) Calcule aplicando as LTK e LCK: