Circuitos RLC

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Pergunta 1
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da
resposta:
Avalie o circuito a seguir, observe que a chave no circuito estava aberta por um
longo tempo e fica fechada no t=0. Responda, qual é a tensão sobre terminais do
capacitor para t<0 ? O cálculo correto da tensão sobre os terminais do capacitor é
importante para obter a equação que define a tensão para t>0.
Figura - Circuito RLC com fonte de tensão
Fonte: Elaborada pelo autor.
 
Assinale a alternativa correta.
20 V
20 V
Resposta correta.  A alternativa está correta, pois para t<0 a chave está aberta,
então podemos desconsiderar o resistor de 5 ohms. Consideramos o indutor
como curto-circuito e o capacitor como circuito aberto. Então, a corrente no
circuito será igual a zero. A tensão sobre os terminais do capacitor será igual a
tensão da fonte de tensão (20 V).
Pergunta 2
Analise o circuito abaixo, onde um resistor de 6Ω, um indutor de 2H e um
capacitor de 0,5F estão em série. O circuito não tem fonte de tensão ou fonte de
corrente. Considerando a importância de estudo de resposta natural do circuito
RLC (por exemplo, na área de projeto de filtros), qual opção é correta sobre a
resposta natural do circuito a seguir?
1 em 1 pontos
1 em 1 pontos
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da
resposta:
Figura - Circuito RLC
Fonte: Elaborada pelo autor.
 
Assinale a alternativa que apresenta a resposta correta.
A resposta natural é com amortecimento supercrítico ,     ,
A resposta natural é com amortecimento supercrítico , , 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois tem que ser considerado 
 e, também, que as raízes são números reais e negativos, assim, conclui-se
que a resposta natural do circuito é com amortecimento supercrítico. As raízes 
e   serão calculadas tendo valores para   e para  .
Pergunta 3
Avalie o circuito a seguir, observe que a chave no circuito abaixo estava aberta por
um longo tempo e fica fechada no t=0. Nesse sentido, responda qual opção é
correta sobre a corrente no indutor para t>0 ? O circuito contém uma fonte
independente de tensão CC e uma fonte dependente de corrente.
1 em 1 pontos
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da
resposta:
Figura - Circuito RLC
Fonte: Elaborada pelo autor.
 
A seguir, assinale a alternativa que apresenta a resposta correta.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois quando a chave está aberta, a
corrente no indutor está igual a zero e também, a corrente da fonte dependente
está igual a zero. Então:  . Nessas condições, podemos concluir
que:  . Após o fechamento da chave, temos que descrever a
corrente no indutor através de uma equação diferencial. Logo teremos:
. Observamos que   e a resposta do circuito é
amortecimento supercrítico. Após calcular as constantes, a resposta do circuito
será descrita na seguinte forma:  .
Pergunta 4
No circuito RLC mostrado a seguir, a chave no circuito estava aberta por um longo
tempo e fica fechada no t=0. Considerando que a análise de corrente para tempos
t<0 é necessário para obter a resposta degrau do circuito, responda: Qual opção é
correta sobre a corrente no indutor para t<0? 
1 em 1 pontos
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resposta:
Figura - Circuito RLC em corrente contínua
Fonte: Elaborada pelo autor.
Assinale a alternativa correta.
0 A
0 A
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a chave no circuito estava aberta
por um longo tempo. Então, podemos considerar o capacitor de 10   como um
circuito aberto e o indutor de 0.2 H como um curto-circuito. Assim, não teremos
corrente no indutor antes da chave mostrada em S1 estar fechada.
Pergunta 5
Leia o trecho a seguir.
 
“A análise de circuitos de segunda ordem é similar à análise usada para os de
primeira ordem. Em primeiro lugar, considera-se circuitos que são excitados pelas
condições iniciais de elementos de armazenamento. Embora esses circuitos
possam conter fontes dependentes, eles são sem fontes independentes e darão
respostas naturais como é de esperar. Depois, considera-se circuitos que são
excitados por fontes independentes, que fornecerão tanto resposta transiente
quanto de estado estável” (ALEXANDER; SADIKU, 2013, p. 277). 
 
ALEXANDER, C. K.; SADIKU, M. N. O. Fundamentos de Circuitos Elétricos . 5.
ed. São Paulo: Editora Bookman, 2013.
 
Analise o circuito a seguir, observe que S1 chave na Figura foi fechada por muito
tempo e fica aberta em t = 0. Nesse sentido, determine: i (0+); 
1 em 1 pontos
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da
resposta:
Figura - Circuito RLC
Fonte: Elaborada pelo autor.
 
Assinale a alternativa que apresenta a resposta correta.
2 A
2 A
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a chave S1 estava fechada por
muito tempo, então o circuito está em estado estável no  . Podemos
considerar o capacitor como um circuito aberto e o indutor como um curto-
circuito. A resistência equivalente do circuito será de 12 ohms e a   é igual a 2
ohms. Sabemos que    e então    .
Pergunta 6
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da
resposta:
Qual é a opção correta sobre a potência instantânea e média em um sistema de
energia elétrica? Considerando que a potência instantânea p(t) dissipada por um
componente é o produto da tensão instantânea v(t) sobre os terminais do
componente e a corrente instantânea i(t) que passa através dele. Assinale a
alternativa correta.
Potência média, é a média da potência instantânea ao longo de um
período.
Potência média, é a média da potência instantânea ao longo de um
período.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois por causa da variação da
potência instantânea ao longo do tempo, a medição da potência média é mais
conveniente. A potência elétrica é medida utilizando um instrumento chamado
wattímetro. Esse instrumento indica a média da potência instantânea ao longo de
um tempo determinado.
1 em 1 pontos
Pergunta 7
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da
resposta:
Para calcular a potência instantânea, é necessário ter valores de v(t) e i(t) no
domínio do tempo. A partir dessas informações, analise o circuito abaixo, dado
que   e  , determine a potência
instantânea e a potência média absorvida pelo circuito linear passivo da figura
ilustrada a seguir. 
Figura - Fonte senoidal e circuito linear passivo
Fonte: Alexander e Sadiku (2013).
ALEXANDER, C. K.; SADIKU, M. N. O. Fundamentos de Circuitos Elétricos. 5.
ed. São Paulo: Editora Bookman, 2013. p. 406.
 
A seguir, assinale a alternativa que apresenta a resposta correta.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois para calcular a potência
instantânea, multiplicamos a tensão pela corrente da seguinte forma:
. Simplificando o resultado
teremos:  . A potência média é
calculada através da seguinte equação:  .
Pergunta 8
Leia o trecho a seguir.
“Uma propriedade interessante e peculiar de um circuito RLC é que o
comportamento desse tipo de circuito pode ser compreendido pelo conceito de
amortecimento, que é a perda gradual da energia inicial armazenada, como fica
evidenciado pelo decréscimo contínuo na amplitude da resposta. O efeito de
amortecimento se deve à presença da resistência”. 
ALEXANDER, C. K.; SADIKU, M. N. O. Fundamentos de Circuitos Elétricos . 5.
ed. São Paulo: Editora Bookman, 2013.
A partir dessas informações e considerando que a chave no circuito a seguir
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Comentário
da
resposta:
estava aberta por um longo período de tempo e fica fechada no t=0, responda, qual
opção é correta sobre a resposta transiente do circuito para t>0 ?
Figura - Circuito RLC com fonte de tensão
Fonte: Elaborada pelo autor.
 
A seguir, assinale a alternativa que apresenta a resposta correta.
Amortecimento supercrítico porque 
Amortecimento supercrítico porque 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois representando a corrente no
indutor por i e a tensão no capacitor por v temos:   e também:. Então,  . Onde  ,
. Calculando valores de   e  , teremos   e  . Temos
, assim a resposta é o amortecimento supercrítico.
Pergunta 9
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Correta:
Leia atentamente o trecho a seguir.
 
“Circuitos de segunda ordem são circuitos contendo dois elementos de
armazenamento no qual suas respostas são descritas como equações diferenciais
contendo derivadas segundas. Exemplos comuns de circuitos de segunda ordem
são os RLC, onde estão presentes os três tipos de elementos passivos”.
ALEXANDER, C. K.; SADIKU, M. N. O. Fundamentos de Circuitos Elétricos . 5.
ed. São Paulo: Editora Bookman, 2013.
A partir da leitura do excerto, sobre a tensão no capacitor e a corrente no indutor
em um circuito de segunda ordem RLC, assinale a alternativa correta.
A tensão no capacitor é sempre contínua e a corrente no indutor é sempre
contínua também.
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Comentário
da
resposta:
A tensão no capacitor é sempre contínua e a corrente no indutor é sempre
contínua também.
Resposta correta.  A alternativa está correta, pois se representar a tensão no
capacitor com   e a corrente no indutor com  ,   e   representam a tensão
no capacitor e a corrente no indutor no momento de comutação,
respectivamente. Então, supondo que esse evento ocorra em t = 0, a tensão no
instante   (imediatamente após a comutação) é igual a tensão no instante 
 (imediatamente antes de comutação).
Pergunta 10
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da
resposta:
Leia atentamente o excerto a seguir.
“O caso com amortecimento crítico em circuitos RLC é a fronteira entre os casos
de subamortecimento e de amortecimento supercrítico e ela cai de forma mais
rápida. Com as mesmas condições iniciais, o caso de amortecimento supercrítico
tem o tempo de acomodação mais longo, pois ele leva o maior tempo para
dissipar a energia inicialmente armazenada”.
ALEXANDER, C. K.; SADIKU, M. N. O. Fundamentos de Circuitos Elétricos . 5.
ed. São Paulo: Editora Bookman, 2013.
 
Avalie o circuito a seguir e responda, qual é a tensão sobre os terminais do
resistor para t>0?
Figura - Circuito RLC
Fonte: Elaborada pelo autor.
 
A seguir, assinale a alternativa que apresenta a resposta correta.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois primeiro avaliamos o circuito
para t<0. Curto circuitamos o indutor e consideramos o capacitor como circuito
aberto. Então, teremos  . Depois temos que achar a equação
diferencial para   que é tensão no resistor igual a:  .
1 em 1 pontos
Logo . Sendo assim, a resposta do circuito é amortecimento crítico
e para a tensão temos:  . Analisando o circuito para 
, calculamos valores de A e B.