CIRCUITOS ELÉTRICOS I - A4

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03/10/2020 Blackboard Learn
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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 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. 
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da
resposta:
 
Figura - Circuito RLC em corrente contínua
Fonte: Elaborada pelo autor.
A seguir, assinale a alternativa que apresenta a resposta correta.
)
)
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. 
 
)
Pergunta 3
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: 
 ))
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da
resposta:
 
Figura - Circuito RLC em corrente contínua
Fonte: Elaborada pelo autor.
 
Assinale a alternativa correta.
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. 
) 
 
= 
 
 
Pergunta 4
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.
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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 5
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?
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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 6
Resposta
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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.
Pergunta 7
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
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da
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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.
Não existe valor de k para que o circuito tenha resposta subamortecida. 
 
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.
Pergunta 8
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 aconsequência de aplicação repentina de uma fonte CC.
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da
resposta:
 
Figura - Circuito RLC em corrente contínua
Fonte: Elaborada pelo autor.
A seguir, assinale a alternativa correta.
Amortecimento supercrítico porque 
 
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.
Pergunta 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 chave no 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 ?
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da
resposta:
 
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 10
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 .