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ROTEIRO DE PRÁTICA LABORATORIAL Nº 919067-12 1. Componente curricular: CIRCUITOS ELÉTRICOS I 2. Título do roteiro de aula prática: TEOREMA DE MILLMAN 3. Tempo previsto: 1 hora-aula 4. Objetivos • Comprovar a aplicação do Teorema de Millman 5. Referencial teórico Por meio da aplicação do teorema de Millman, várias fontes de tensão em paralelo podem ser reduzidas a uma. Isso nos permite determinar a corrente em 𝑅𝐿 ou a tensão entre seus terminais sem ter que aplicar métodos como o das malhas, o dos nós, o da superposição, ou qualquer outro. Esse teorema pode ser melhor ilustrado se observarmos sua aplicação no circuito mostrado na Figura 1. Figura 1 - Ilustração do efeito da aplicação do teorema de Millman. 6. Equipamentos necessários Para esta prática laboratorial, serão necessários os equipamentos e componentes listados na Tabela 1 e apresentados na Figura 3. Tabela 1 - Relação de equipamentos/componentes utilizados na aula prática (para cada grupo de até 6 alunos, segundo diretriz institucional). Item Quant. Descrição 1 1 Fonte DC de 12V fixa ou ajustável 2 1 Resistor de 1kΩ 3 1 Resistor de 2,7kΩ 4 1 Resistor de 1,2kΩ 5 1 Fonte DC de 5V fixa ou ajustável 6 1 conj. Cabos de ligação 7 1 Amperímetro DC ou Multímetro 8 1 Protoboard Figura 2 - Equipamentos / componentes necessários à montagem do circuito 7 7 1 6 8 2 5 3 4 7. Insumos necessários Neste experimento, não são necessários insumos. 8. Procedimentos experimentais Conforme já tratamos, pelo teorema de Millman, pode-se reduzir qualquer número de fontes de tensão ligadas em paralelo a apenas uma. Vamos comprovar o teorema de Millman através desta prática. Para tanto, observemos o circuito da Figura 2: Figura 3 - Teorema de Millman Fonte: Adaptado de BOYLESTAD (2004) pelo autor Agora, os alunos, em grupos de até 6 pessoas, devem seguir os seguintes procedimentos: a) Começar a prática calculando o circuito equivalente externo ao resistor 𝑅𝐿 (utilizar o Teorema de Millman para isso). Depois, calcular a corrente no resistor 𝑅𝐿. Não se esquecer de anotar os valores de interesse. b) Montar o circuito conforme mostrado na Figura 1 e medir a corrente em 𝑅𝐿. c) Em seguida, substituir o circuito externo a 𝑅𝐿 pelo circuito equivalente obtido através do teorema de Millman e medir novamente a corrente em 𝑅𝐿. Obs.: Para montar o circuito equivalente serão necessários valores de resistores e de fontes diferentes daqueles descritos anteriormente. Será necessário que o aluno faça os cálculos e, então, os componentes possam ser requeridos. d) Comparar os valores calculados com os valores medidos. 9. Cálculos e análises de resultados O teorema de Nillman é muito utilizado, no dia a dia da engenharia, em manutenções e projetos. Entretanto, os usuários o utilizam sem notar, toda vez que estão diante de fontes de alimentação em paralelo. Nesse caso específico, o método é muito útil na simplificação de circuitos mais complexos. Sendo assim, os alunos (nos mesmos grupos) devem fazer as análises abaixo solicitadas: a) Utilizar os cálculos e medidas obtidos no experimento para descrever, através de uma conclusão, a grande contribuição do método de Nillman no dia a dia de trabalho, enfocando principalmente sua aplicação na simplificação de circuitos. b) Fazer uma comparação simples entre um circuito calculado pelo método de Nillman e um circuito real construído apenas com um resistor e uma fonte. Comparar também com outro circuito, construído com todos componentes de forma geral, sem a utilização do método. c) Por fim, apontar os pontos positivos da utilização deste teorema. 10. Referências BOYLESTAD, Robert L. Introdução à análise de circuitos. 10. ed. São Paulo: Prentice Hall do Brasil, 2004. BARTKOWIAK, Robert A. Circuitos elétricos. São Paulo: Makron Books, 1994 NILSSON, James W. RIEDEL, Susan A. Circuitos Elétricos. 8. ed. São Paulo: Prentice Hall do Brasil, 2008. EDMINISTER, Joseph A. Circuitos elétricos 2. ed. São Paulo: McGraw-Hill. Elaboração do roteiro: Prof. Msc. Fernando Montandon Sivieri Data: 05/08/2019 Revisão: Prof. Me. Plauto Riccioppo Filho Data: 14/08/2019 Organização: Prof. Me. Plauto Riccioppo Filho Data: 14/08/2019
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