CIRCUITOS ELETRICOS I ATV 4

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1 - 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. 
 
 
R: 20V 
 
 
 
 
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2 - 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. 
 
 
R: Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois a tensão no capacitor é 
sempre contínua de modo que e a corrente no indutor é sempre contínua de 
modo que onde t = representa o instante imediatamente anterior ao evento de 
comutação e t = 
 é o instante imediatamente após o evento de comutação (por exemplo, abertura ou 
fechamento de uma chave no circuito). 
 
 
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3 - Analise o circuito a seguir, observe que a chave no circuito abaixo estava fechada por 
um longo tempo e fica aberta no t=0. Sendo assim, sobre a tensão no capacitor para t>0, 
assinale a alternativa correta. Definir o tipo de resposta do circuito RLC é necessário para 
obter a equação da tensão sobre terminais do capacitor. 
 
Figura - Circuito RLC em corrente contínua 
Fonte: Elaborada pelo autor. 
A seguir, assinale a alternativa que apresenta a resposta correta. 
 
 
R: 
 
 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois para t>0, quando a chave está aberta, 
teremos um capacitor, um indutor e um resistor de 5 ohms em série. Calculamos valor de e
. 
 
 
 
 e temos caso de subamortecimento. 
 
 
) 
 
 
 
 
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4 - Avalie o circuito ilustrado a seguir, observe que a chave no circuito estava fechada por 
um longo tempo e fica aberta no t=0. Sendo assim, responda qual opção é correta sobre a 
corrente no indutor para t>0 ? A equação a seguir define a tensão sobre terminais do 
capacitor para t>0: )) 
 
Figura - Circuito RLC em corrente contínua 
Fonte: Elaborada pelo autor. 
 
Assinale a alternativa correta. 
 
 
R: 
 
 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois para t<0, a chave está fechada por muito 
tempo. Então, no circuito equivalente, consideramos o capacitor como circuito aberto e o 
indutor como curto-circuito. A corrente do indutor será igual a . A tensão sobre 
terminais do capacitor para t<0 será igual a . Para t>0, quando a chave está aberta, 
teremos um capacitor, um indutor e um resistor de 5 ohms em série. 
) 
 
= 
 
 
 
 
 
 
 
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5 - 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. 
 
 
R: 
 
 
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: . 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. 
 
 
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6 - Leia atentamente o excerto a seguir. 
 
 “A resposta oscilatória de RLC é possível em razão da presença de dois tipos de elementos 
de armazenamento. Ter tanto L como C possibilita que o fluxo de energia fique indo e vindo 
entre os dois elementos. A oscilação amortecida, exibida pela resposta subamortecida, é 
conhecida como oscilação circular. Ela provém da capacidade dos elementos de 
armazenamento L e C transferirem energia que vai e vem entre eles”. 
 
ALEXANDER, C. K.; SADIKU, M. N. O. Fundamentos de Circuitos Elétricos. 5. ed. São 
Paulo: Editora Bookman, 2013. 
 
A partir dessas informações, avalie o circuito a seguir e responda: o circuito pode ter 
resposta subamortecida? Se a resposta for sim, qual é o valor de k para que o circuito tenha 
a resposta subamortecida? 
 
Figura - Circuito RLC 
Fonte: Elaborada pelo autor. 
 
A seguir, assinale a alternativa que apresenta a resposta correta. 
 
 
R: Não existe valor de k para que o circuito tenha resposta subamortecida. 
 
 
 
 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois primeiro temos que obter a equação 
diferencial que descreve a corrente do circuito igual a : . 
Observamos que , . Para que o circuito tenha resposta subamortecida:
. Inserindo os valores obtidos para , 
 na equação, observamos que não existe valor de k para que o circuito tenha resposta 
subamortecida. 
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7 - Analise o circuito a seguir, observe que a chave no circuito estava aberta por um longo 
tempo e fica fechada no t=0. Diante disso, sobre a resposta degrau do circuito RLC abaixo 
para t>0 , assinale a alternativa correta. A resposta degrau é a consequência de aplicação 
repentina de uma fonte CC. 
 
Figura - Circuito RLC em corrente contínua 
Fonte: Elaborada pelo autor. 
A seguir, assinale a alternativa correta. 
 
 
 
 
R: Amortecimento supercrítico porque 
 
 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois no t>0, depois do fechamento da chave, a 
fonte de tensão com o resistor de 20 ohms em série, estará isolada do resto do circuito. Então 
teremos um circuito com indutor, capacitor e outro resistor de 20 ohms em paralelo com o 
capacitor. Calculamos e . Temos 
, assim a resposta é o amortecimento supercrítico. 
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8 - 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? 
 
Figura - Circuito RLC 
Fonte: Elaborada pelo autor. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a resposta correta. 
 
 
R: A resposta natural é com amortecimento supercrítico , , 
 
 
 
 
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9 - 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 chaveno circuito a seguir 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. 
 
 
R: Amortecimento supercrítico porque 
 
 
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10 - 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. 
 
 
 
 
R: 
 
 
 
 
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: 
.