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1 Prof. Felipe Neves Souza Eletricidade Aula 3 Conversa Inicial Métodos de análise Análise nodal Supernó Análise de malha Supermalha Tópicos abordados Análise nodal Também chamado de método de análise das tensões dos nós Utiliza a lei das correntes de Kirchhoff (LCK) para encontrar as tensões dos nós Dado o circuito abaixo, determine as tensões dos nós Exemplo 2 1. Determinar os nós do circuito e adotar um como referência 2. Adotar os sentidos das correntes em cada um dos ramos V 1 10 Ω 20 Ω 3 A 15 V 0 V Terra ou GND i 1 i2 i3� � � � 3. Aplicar a lei das correntes de Kirchhof (LCK) em todos os nós, exceto o de referência 10 Ω 20 Ω 3 A 15 V V 1 i 1 i2 i3 LCK em V1:�� � �� � �� � � � � �� � � � � � 15 � ��10 �� � � � � � �� � 020 �� � 3 4. Resolver as equações obtidas���� � ���� � � � ���� �, � � �, �. �� � � � �, ��. �� �, � � �, ��. �� � �, �. �� �, ��. �� � �, � �� � �, ��, �� � �� � 10 Ω 20 Ω 5 A 15 V V 1 i 1 i2 i3 �� � � � � � 15 � 3010 � �1,5 � �� � � � � � 30 � 020 � 1,5 � �� � 3 � � � � � Análise nodal (supernó) Região composta de uma fonte de tensão (dependente ou independente) entre dois nós, exceto o de referência Supernó i 1 i 2 i 3 i 4i 5 �� � 32 � 0 � 32� Como equacionar a corrente ��? 3 �� � �� � �� � → ��� çã# � i 1 i 2 i 3 i 4 $%&'( )ó Aplicando a LCK no supernó:�� � �� � �� � �� �� � �+�+� � �� � ��� �� � �+�+� � �� � ��� �� � �+�+� � �� � �, �� � �+�+� � �� � �- �� � �� � �� � �� �� � ��� � �� � ��� � �� � �, � �� � �- ��� � ��� � ��� � ��� � ��, � ��- �, ��. �� � �, ��. �� � �, �. �� � �, �. �� � �, ���. �� � �, �--.. �� �, .�. �� � �, -��. �� � �, ��-.. �� � � Sabendo que �� � 32� 0,75. 0321 � 0,625. �� � 0,4167. �� � 0 �0,625. �� � 0,4167�� � �24 → ��� çã# � 4 �� � �� � �� ���, -��. �� � �, ��-.. �� � ��� 4 �, -��. �� � �, -��. ��� �� ���, -��. �� � �, ��-.. �� � ��� → ��� çã# �→ ��� çã# ��, -��5 � �, -��. �� � �, -��. �� � �, -���� � �, ��-.. �� � �� � �� �. �� � �, ���.�� � �� �, ���.. �� � � �� � 41,0417 � 3,84 � Substituindo em uma das equações anteriores: �� � �� � 32 � �� � 3,84 � 32 � �� � 35,84 � 4 �� � �� � �� � ��, ,� � �� � �, ,� � Análise de malha Também chamado de método de análise das correntes de malha Utiliza a lei das tensões de Kirchhoff (LTK) para encontrar as correntes em cada uma das malhas Dado o circuito abaixo, determine as correntes em cada uma das malhas Exemplo 10 V 15 V 8 Ω 12 Ω 20 Ω 7 Ω 5 Ω 2 A 1. Designar todas as correntes das malhas do circuito (sentido horário ou anti-horário) 2. Aplicar a LTK 10 V 15 V 8 Ω 12 Ω 20 Ω 7 Ω 5 Ω 2 A �� �� �� Malha 1:�� � 2A 10 V 15 V 8 Ω 12 Ω 20 Ω 7 Ω 5 Ω 2 A �� �� �� � LTK na malha 2:�10 � 8. �� � 20. �� � �� � 5. �� � �� � 15 � 0�10 � 8. �� � 20. �� � 20. 021 � 5. �� � 5. �� � 15 � 0 33. �� � 5. �� � 35 → Equação 1 �� � �� 5 10 V 15 V 8 Ω 12 Ω 20 Ω 7 Ω 5 Ω 2 A �� �� �� � � �� LTK na malha 3: �15 � 5. �� � �� � 12. �� � 0 �15 � 5. �� � 5�� � 12. �� � 0 �5�� � 17. �� � 15→ Equação 2 3. Resolver todas as equações 4 33. �� � 5. �� � 35 �5�� � 17. �� � 15 → Equação 2→ Equação 15x33x 4 165. �� � 25. �� � 175 �165�� � 561. �� � 495 � 0. �� � 536. �� � 670 �� � 670536 � 1,25 � Substituindo �� em qualquer uma das equações: �5�� � 17. 1,25 � 15 �5�� � 21,25 � 15 �5�� � 15 � 21,25 �5�� � �6,25 �� � 6,255 � 1,25 � 10 V 15 V 8 Ω 12 Ω 20 Ω 7 Ω 5 Ω 2 A �� �� �� �� � 2A �� � 1,25 A �� � 1,25 A Análise de malha (supermalha) Quando duas malhas compartilham uma fonte de corrente (dependente ou independente) Supermalha 6 Da fonte de corrente compartilhada:�� � �� � 6 ��� � �� � 6 → Equação 1 ���� $%&'(?@AB@ Aplicando a LTK na supermalha: �20 � 6. �� � 10. �� � 4. �� � 0 6. �� � 14. �� � 20 ���� � � � � � � → Equação 2 4 ��� � �� � 6 6. �� � 14. �� � 20 0. �� � 20. �� � 56 �� � 5620 � 2,8 � ��� � 2,8 � 6 �� � �3,2 � → Equação 2→ Equação 16x Determine as correntes de malha do circuito abaixo Exemplo 10 A Das fontes de corrente independente:�� � �� � 5 ��� � �� � 5 → Equação 1 �� �� ���� 10 A �C � 10 � ��D Da fonte de corrente dependente:�� � �� � 3 . �C�� � �� � 3 . 0101�� � �� � 30 → Equação 2 �� �� ���� �C � 10 � ��D 10 A 7 Aplicando a LTK na supermalha:6. �� � 4. �� � 6. �� � �D � 6. �� � 06. �� � 6. �� � 10. �� � 6. 0�101 � 06. �� � 6. �� � 10. �� � �60 → Equação 3 �� �� ���� � � � � � � 10 A �D � �10 � � E ��� � �� � ��� � �� � ��-�� � -�� � ���� � �-� �1 1 00 1 �16 6 10 . ������ � �530�60 Δ � �1 1 00 1 �16 6 10 Δ � �1 1 00 1 �16 6 10 �1 10 16 6 Δ � �10 � 6 � 0 � 0 � 6 � 0 Δ � �22 �� � �� � ��- - �� . ������ � ����-� G�� � � � ��� � ���-� - �� G�� � ��� -� � � � �� �� � ��� G�� � ��-� �� � G��∆ � ��-���� �� � ., �. I �� � �� � ��- - �� . ������ � ����-� G�� � �� � �� �� ��- �-� �� G�� � ����� �� � � � � � -� � � G�� � ��.� �� � G��∆ � ��.���� �� � ��, �. I �� � �� � ��- - �� . ������ � ����-� G�� � �� � �� � ��- - �-� G�� � -� � �,� � � � ��� �,� � � G�� � �J� �� � G��∆ � �J���� �� � ��., .� I 8 �� �� ���� 10 A �� � 7,27 ��� � 12,27 ��� � �17,72 ��D � �10 �
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