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1 de 3 Tópicos de Aula de Circuitos Elétricos I PROF. ARMANDO DE OLIVEIRA ALVES DE SOUZA BIBLIOGRAFIA: ANÁLISE DE CIRCUITOS EM ENGENHARIA – J. DAVID IRWIN – MAKRON BOOKS 1 o Tópico Resumo – Neste primeiro tópico faremos uma revisão dos conceitos básicos de eletricidade, daremos alguns exemplos e proporemos alguns exercícios. I. FONTE IDEAL DE TENSÃO Fornece energia elétrica com tensão constante independentemente da corrente fornecida. Símbolo: Curva Característica: II. FONTE IDEAL DE CORRENTE Fornece energia elétrica com corrente constante independentemente da tensão fornecida. Símbolo: Curva Característica: III. RESISTOR IDEAL OU ÔHMICO Dissipa energia elétrica transformando-a em calor. É caracterizado por sua resistência R (constante) [] ou por sua condutância G=1/R [S]. Aplica-se no resistor a Lei de Ohm: V=R . I I=V/R Símbolo: Curva Característica: IV. POTÊNCIA ELÉTRICA É determinada pelo produto da tensão pela corrente. Um componente ou circuito está consumindo potência quando o sentido da tensão e da corrente são opostos e está fornecendo quando os sentidos são os mesmos. Equações: P=V. I P=V 2 /R P=R . I 2 V. LEIS DE KIRCHOFF Lei dos Nós: estabelece que é nula a soma algébrica de todas as correntes relativas a um mesmo nó, sendo que devem ser adotadas positivas as correntes que entram no nó e negativas as que dele saem. I1 - I2 - I3 + I4 = 0 Lei das Malhas: estabelece que é nula a soma algébrica de todas as tensões em uma malha fechada, sendo que adotaremos um sentido para percorrer a malha e faremos positivas as tensões que concordarem com o mesmo e negativas as que dele discordarem. Adotando-se o sentido horário temos: V1 - V2 + V3 - V4 = 0 2 de 3 VI. ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES Em série: soma das resistências. VT = V1 + V2 + … + VN I.REQ = I.R1 + I.R2 + … + I.RN REQ = R1 + R2 + … + RN Obs. Componentes estão em série se a corrente que passa por um deles é a mesma que passa pelos outros. Em paralelo (para N resistores): inverso da soma dos inversos das resistências. Obs. Componentes estão em paralelo se a tensão aplicada em um deles é a mesma que está aplicada aos outros, ou seja, os dois terminais de todos os componentes estão ligados aos mesmos dois pontos do circuito. Em paralelo (para 2 resistores): o produto pela soma das resistências. Transformação estrela/triângulo: para podermos resolver alguns circuitos, precisamos transformar os resistores ligados em triângulo para estrela equivalente (ou vice-versa). Fórmulas: VII. DIVISOR DE TENSÃO Quando tivermos uma série com n resistores e quisermos determinar a tensão em um deles, conhecendo-se a tensão total, devemos multiplicar o valor da tensão total na série pela fração entre o valor do resistor em questão e a soma de todas as resistências dos resistores em série. CABCAB CABC C CABCAB BCAB B CABCAB CAAB A B ACCBBA CA A ACCBBA BC C ACCBBA AB RRR RR r RRR RR r RRR RR r r rrrrrr R r rrrrrr R r rrrrrr R N21 EQ N21EQ N21EQ N21T R 1 .... R 1 R 1 1 R R 1 .... R 1 R 1 R 1 R V .... R V R V R V I....III 21 12 EQ 21 12 EQ 21EQ RR RR R RR RR R 1 R 1 R 1 R 1 N21 1 T1 EQ 1 T1 EQ 1 T 1 11 EQT R...RR R VV R R VV RI RI V V RIV RIV 3 de 3 VIII. DIVISOR DE CORRENTE Quando tivermos dois resistores em paralelo e quisermos determinar a corrente em um deles, conhecendo- se a corrente total, devemos multiplicar o valor da corrente total que entra no paralelo pela fração entre o valor do outro resistor e a soma da resistência dos dois resistores em paralelo. IX. EXEMPLOS 1. Aplicando-se a lei dos nós determine o valor da corrente I. 3 – 2 – 5 – I = 0 I = - 4 A 2. Aplicando-se a lei das malhas determine o valor da corrente I. - 5 I – 10 I – 10 – 20 = 0 - 15 I = 30 V I = - 2 A 3. Calcule a resistência equivalente entre os pontos A e B. A) R = 12 B) R = 6 C) R = 30 D) R = 4 4. Aplicando-se o divisor de tensão determine o valor da tensão no resistor de 10 . V = 50 . 10/(10+10+5) V= 20 V 5. Aplicando-se o divisor de corrente determine o valor da corrente no resistor de 40 . I = 5 . 10/(10 +40) I = 1 A 6. Calcule os valores das tensões e das correntes indicadas. I1 = - 6 A ; I2 = 6 A ; I3 = 2 A ; I4 = - 4 A ; V1 = 60 V ; V2 = - 120 V ; V3 = - 80 V X. EXERCÍCIOS 1. Determine os valores das correntes indicadas. A) I1=-11A I2=17A B) I=0,4A 21 2 T1 121 21 T1 1 EQ T1 EQ 1T 1 1 1 EQ T RR R II R 1 RR RR II R R II V R R V I I R V I R V I
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