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Circuitos Elétricos II Aula 00 Departamento de Engenharia Elétrica - DEE Teoremas Gerais de Redes Departamento de Engenharia Elétrica - DEE TEOREMA DA SUPERPOSIÇÃO Seja uma Rede Linear invariante no tempo ou não (fontes independentes, resistor, capacitor, indutor, transformador ideal, indutores acoplados, fontes dependentes) e para um dado conjunto de condições iniciais a rede tenha solução única para todas as suas correntes e tensões de ramo. O teorema da superposição afirma que a corrente e/ou tensão de um dado ramo “k” devido a todas as fontes independentes agindo simultaneamente é igual a soma das correntes e/ou tensões calculadas para cada uma das fontes agindo individualmente, com as demais nulas. Teoremas Gerais de Redes Departamento de Engenharia Elétrica - DEE Exemplo Determine as tensões Vab nos circuitos da figura abaixo usando superposição Teoremas Gerais de Redes Departamento de Engenharia Elétrica - DEE Exemplo Determine as potências médias nos resistores RL e mostre que não há superposição na potência Teoremas Gerais de Redes Departamento de Engenharia Elétrica - DEE Exemplo: A rede a seguir não possui regime permanente senoidal. Porém, usando teorema da superposição e análises no regime permanente senoidal e regime permanente CC determine tensão VR! + VR - Teoremas Gerais de Redes Departamento de Engenharia Elétrica - DEE Exemplo: Determine a potência média sobre o resistor no regime permanente e mostre que neste caso vale a superposição em potência + VR - Teoremas Gerais de Redes Departamento de Engenharia Elétrica - DEE Potência média e Superposição Sejam vg1=V g1cos(ω1 t+ϕ v 1) vg 2=V g2cos (ω2 t+ϕ v 2) Teoremas Gerais de Redes Departamento de Engenharia Elétrica - DEE Sejam Usando superposição (em regime permanente) i1=I1cos(ω1 t+ϕ i1) vg1=V g1cos(ω1 t+ϕ v 1) vg 2=V g2cos (ω2 t+ϕ v 2) Potência média e Superposição Teoremas Gerais de Redes Departamento de Engenharia Elétrica - DEE Sejam vg1=V g1cos(ω1 t+ϕ v 1) vg 2=V g2cos (ω2 t+ϕ v 2) i2=I2 cos(ω2 t+ϕ i2) Usando superposição (em regime permanente) i1=I1cos(ω1 t+ϕ i1) Potência média e Superposição Teoremas Gerais de Redes Departamento de Engenharia Elétrica - DEE Sejam vg1=V g1cos(ω1 t+ϕ v 1) vg 2=V g2cos (ω2 t+ϕ v 2) i=i1(t)+i2(t) Usando superposição Potência média e Superposição Teoremas Gerais de Redes Departamento de Engenharia Elétrica - DEE Sejam vg1=V g1cos(ω1 t+ϕ v 1) vg 2=V g2cos (ω2 t+ϕ v 2) Qual potência média na carga RLC? p (t)=v(t)i(t)=[ vg1−v g2] [i1+i2] Potência média e Superposição Teoremas Gerais de Redes Departamento de Engenharia Elétrica - DEE Sejam vg1=V g1cos(ω1 t+ϕ v 1) vg 2=V g2cos (ω2 t+ϕ v 2) Qual potência média na carga RLC? p (t)=v(t)i(t)=[ vg1−v g2] [i1+i2] p (t)=vg1 i1−v g2 i2+vg1 i2−vg 2i1 P= 1 T∫0 T vg1 i1dt− 1 T∫0 T v g2 i2 dt+ 1 T∫0 T v g1 i2dt− 1 T∫0 T v g2 i1dt Potência média e Superposição Teoremas Gerais de Redes Departamento de Engenharia Elétrica - DEE Sejam vg1=V g1cos(ω1 t+ϕ v 1) vg 2=V g2cos (ω2 t+ϕ v 2) Qual potência média na carga RLC? p (t)=v(t)i(t)=[ vg1−v g2] [i1+i2] p (t)=vg1 i1−v g2 i2+vg1 i2−vg 2i1 P= 1 T∫0 T vg1 i1dt− 1 T∫0 T v g2 i2 dt+ 1 T∫0 T v g1 i2dt− 1 T∫0 T v g2 i1dt P1 Potência média e Superposição Teoremas Gerais de Redes Departamento de Engenharia Elétrica - DEE Sejam vg1=V g1cos(ω1 t+ϕ v 1) vg 2=V g2cos (ω2 t+ϕ v 2) Qual potência média na carga RLC? p (t)=v(t)i(t)=[ vg1−v g2] [i1+i2] p (t)=vg1 i1−v g2 i2+vg1 i2−vg 2i1 P= 1 T∫0 T vg1 i1dt− 1 T∫0 T v g2 i2 dt+ 1 T∫0 T v g1 i2dt− 1 T∫0 T v g2 i1dt P1 P2 Potência média e Superposição Teoremas Gerais de Redes Departamento de Engenharia Elétrica - DEE Sejam vg1=V g1cos(ω1 t+ϕ v 1) vg 2=V g2cos (ω2 t+ϕ v 2) Qual potência média na carga RLC? p (t)=v(t)i(t)=[ vg1−v g2] [i1+i2] p (t)=vg1 i1−v g2 i2+vg1 i2−vg 2i1 P= 1 T∫0 T vg1 i1dt− 1 T∫0 T v g2 i2 dt+ 1 T∫0 T v g1 i2dt− 1 T∫0 T v g2 i1dt P1 P2 Se frequências 1 e 2 são diferentes estes termos são zero e portanto temos superposição das potências médias Potência média e Superposição Teoremas Gerais de Redes Departamento de Engenharia Elétrica - DEE Sejam vg1=V g1cos(ω1 t+ϕ v 1) vg 2=V g2cos (ω2 t+ϕ v 2) Qual potência média na carga RLC? p (t)=v(t)i(t)=[ vg1−v g2] [i1+i2] p (t)=vg1 i1−v g2 i2+vg1 i2−vg 2i1 P= 1 T∫0 T vg1 i1dt− 1 T∫0 T v g2 i2 dt+ 1 T∫0 T v g1 i2dt− 1 T∫0 T v g2 i1dt P1 P2 Se frequências 1 e 2 são diferentes estes termos são zero e portanto temos superposição das potências médias P=P1+P2 Potência média e Superposição Teoremas Gerais de Redes Departamento de Engenharia Elétrica - DEE Sejam vg1=V g1cos(ω1 t+ϕ v 1) vg 2=V g2cos (ω2 t+ϕ v 2) Qual potência média na carga RLC? p (t)=v(t)i(t)=[ vg1−v g2] [i1+i2] p (t)=vg1 i1−v g2 i2+vg1 i2−vg 2i1 P= 1 T∫0 T vg1 i1dt− 1 T∫0 T v g2 i2 dt+ 1 T∫0 T v g1 i2dt− 1 T∫0 T v g2 i1dt Se frequências 1 e 2 são iguais estes termos não são nulos e portanto não temos superposição das potências médias, podemos usar superposição para encontrar tensão e corrente no elemento e depois encontramos a potência Potência média e Superposição Teoremas Gerais de Redes Departamento de Engenharia Elétrica - DEE Exemplo: vg1=10cos(120π t) vg 2=20cos(120π t+30 o ) 1) Encontre tensão e corrente na carga RLC usando superposição 2) Mostre que não há superposição na potência Sejam R=10Ω , L=1mH eC=0 Potência média e Superposição Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18