gabarito (15)

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<p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>2020</p><p>Dione Antônio de Souza</p><p>GABARITO DAS</p><p>AUTOATIVIDADES</p><p>2</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>UNIDADE 1</p><p>TÓPICO 1</p><p>1 Qual das cinco tensões,</p><p>é a maior?</p><p>R.:</p><p>2 Calcule o valor de carga de 2590 prótons.</p><p>R.: q=+4,149.10-16 C.</p><p>3 A energia gasta para mover uma carga de um ponto A para um ponto</p><p>B é de 35 J e do ponto B para o ponto C é de -20 J. Calcule a queda de</p><p>tensão Vab e Vbc para uma carga de 3 C.</p><p>R.: Vab= 11,67V Vbc = -6,67V.</p><p>4 Calcule a corrente em um equipamento quando a carga que entra</p><p>neste é de 25t C. Sendo t o tempo em segundos.</p><p>R.: i = 25A.</p><p>5 Para uma corrente de 8 kA que passa por um equipamento. Calcule o</p><p>valor da carga que passa através do equipamento no primeiro micros-</p><p>segundo.</p><p>R.: q = 0,008 C ou 8mC.</p><p>6 Calcule a corrente média que passa no equipamento num intervalo de</p><p>tempo de 8 ms, para uma carga de 65 nC.</p><p>R.: i = 8 mA.</p><p>7 Para o equipamento ilustrado a seguir, calcule o valor da potência e</p><p>se esta está sendo absorvida ou liberada:</p><p>R.: a) Absorvida, b) Libera, c) Libera, d) Absorvida.</p><p>3</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>8 Uma fonte externa com tensão constante de 24 V fornece 18 J de</p><p>energia em um intervalo de tempo específico. Durante esse período,</p><p>calcule o quanto de carga foi movimentado.</p><p>R.: q = 0,75 C.</p><p>9 No esquema a seguir, em que dois equipamentos estão conectados</p><p>em série, o equipamento 1 absorve uma potência de 48 W. O equipa-</p><p>mento 2 libera ou absorve potência? Calcule o valor desta potência.</p><p>R.: I = -72 A Libera potência.</p><p>10 Calcule a potência para um circuito em que a tensão de alimentação</p><p>seja 15 V e a corrente de consumo de 15 A, para os 15 segundos iniciais.</p><p>R.: P = 225 W.</p><p>TÓPICO 2</p><p>1 Calcule a potência fornecida ou absorvida por cada elemento repre-</p><p>sentado a seguir:</p><p>R.: PVs1=-100 W forn., P1=60 W abs., P2=48 W abs., PICS1=-8 W forn.</p><p>4</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>2 Calcule a potência fornecida ou absorvida por cada elemento repre-</p><p>sentado a seguir:</p><p>R.: P1=-40 W, P2=15 W, PVs1=16 W, PVDs1=-9 W.</p><p>3 Calcule a potência absorvida por cada elemento representado:</p><p>.</p><p>R.: PVs1=-300 W, P1=100 W, P2=280 W, P3=-32 W, PIDS1=-48 W.</p><p>4 Calcule lo no circuito representado a seguir:</p><p>5</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>R.: Io=2A.</p><p>5 Calcule Vo para o circuito representado a seguir.</p><p>R.: Vo=18 V.</p><p>6 A fonte Vs no circuito da representação a seguir está consumindo ou</p><p>fornecendo potência? Qual o valor de Vs?</p><p>R.: Vs está consumindo potência, Vs=8V.</p><p>7 Calcule Vs do circuito representado a seguir:</p><p>R.: Vs=8 V.</p><p>6</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>8 Calcule a potência que é consumida ou fornecida pelos componentes</p><p>do circuito representado a seguir:</p><p>R.: PVs1=96 W, P1=32 W, PVDS1=64 W.</p><p>9 Calcule a potência absorvida ou fornecida pelos componentes repre-</p><p>sentados a seguir:</p><p>R.: PVDs1=-144 W, P1=48 W, P2=48 W, PVDs1=-8 W, P3=56 W.</p><p>10 Calcule a potência consumida ou fornecida pelos componentes do</p><p>circuito da ilustração a seguir.</p><p>R.: PIs1=36 W, P1=54 W, P2=18 W.</p><p>7</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>TÓPICO 3</p><p>1 Para o circuito da ilustração a seguir, calcule o valor da resistência e</p><p>a potência absorvida pelo resistor.</p><p>R.: R=8 kΩ, P=72 mW.</p><p>2 Sendo o circuito apresentado na ilustração a seguir, calcule a corren-</p><p>te e a potência absorvida no resistor.</p><p>R.: I=2 A, P=20 W.</p><p>3 Para o circuito apresentado na ilustração a seguir, calcule o valor do</p><p>resistor e a sua potência.</p><p>R.: R=12 Ω, P=48 W.</p><p>8</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>4 Um circuito conforme a ilustração a seguir, em que os resistores es-</p><p>tão em paralelo, calcule a corrente em cada resistor e a potência que</p><p>cada um absorve.</p><p>R.: IR1=2,5 A, IR2=5 A, PR1=625 W, PR2=1250 W.</p><p>5 Calcule a tensão sobre cada resistor e a potência absorvida, para o</p><p>circuito da ilustração a seguir.</p><p>R.: VR1=-10 V, VR2=20 V, PR1=50 W, PR2=100 W.</p><p>6 Para o circuito da representação a seguir, calcule o valor de I e a po-</p><p>tência nos resistores.</p><p>R.: I=1,60 A, PR1= 7,68 W, PR2=12,8 W, PR3=12,8 W, PR4=5,12 W.</p><p>7 Calcule a tensão nos resistores e a corrente para o circuito da repre-</p><p>sentação a seguir.</p><p>9</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>R.: I=8 mA, VR1=1,6 V, VR2=2,4 V, VR3=8 V.</p><p>8 Sendo o circuito da representação a seguir, calcule as tensões sobre</p><p>os resistores e a potência absorvida por eles.</p><p>R.: VR1=6,49 V, VR2=6,49 V, VR3=6,49 V, PR1=1,91 W, PR2=10,53 W,</p><p>PR3=7,02 W.</p><p>9 Para o circuito da representação a seguir, calcule as tensões V1, V2 e V3.</p><p>R.: V1=3,50 V, V2=5 V, V3=3 V.</p><p>10 Calcule a corrente I e a tensão VAB da representação a seguir.</p><p>10</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>R.: I=4 A, VAB=28 V.</p><p>11 Dado o circuito da ilustração a seguir, calcule a corrente I.</p><p>R.: I=4 A.</p><p>12 Para o circuito da ilustração a seguir, calcule a corrente, a tensão e</p><p>a potência no resistor de 20 kΩ.</p><p>R.: I=0,1 A, VR=2 Kv, PR=0,2 Kw.</p><p>13 Calcular a potência, a corrente e a tensão no resistor de 6 Ω da ilus-</p><p>tração a seguir.</p><p>R.: PR=216 W, IR=6 A, VR=36 V.</p><p>14 Com o circuito da ilustração a seguir, calcule as tensões nos resistores.</p><p>11</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>R.: VR8=13,09 V, VR4=4,36 V, VR6=6,54 V, VR20=10,90 V.</p><p>15 Calcule a corrente I e a resistência equivalente vista pela fonte do</p><p>circuito da ilustração a seguir.</p><p>R.: I=3,33 A, Req=6 Ω.</p><p>16 Sabendo que a resistência equivalente vista pela fonte é de 50 Ω,</p><p>calcule o valor da resistência do resistor R7, para o circuito da ilustra-</p><p>ção a seguir.</p><p>R.: R7=16 Ω.</p><p>17 Para o circuito da ilustração a seguir, calcule o valor da corrente I.</p><p>R.: I=1,26 A.</p><p>12</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>18 Calcule a potência no resistor R5, a corrente I e o valor da resistên-</p><p>cia equivalente no circuito da ilustração a seguir.</p><p>R.: I=20,68 Ma, P=520 Mw.</p><p>19 Dado o circuito da ilustração a seguir, calcule a corrente I, a potência</p><p>no resistor R5.</p><p>R.: I=11,89 A, P=442,17 W.</p><p>20 Dado o circuito da ilustração a seguir, calcule a corrente I, a corrente</p><p>no resistor 30 Ω e a resistência equivalente vista pela fonte.</p><p>13</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>R.: I=10,83 A, I30=3,33 A.</p><p>21 Um resistor é especificado em 22kΩ ±10%. Determine qual a faixa</p><p>de valores previstas pelo fabricante, valor máximo e mínimo deste re-</p><p>sistor?</p><p>R.: Mínimo=19,8 kΩ, máximo = 24,2 kΩ.</p><p>22 Determine a condutância correspondente a uma resistência de 10</p><p>kΩ.</p><p>R.: G=100 μS.</p><p>23 Determine no circuito da ilustração a seguir:</p><p>a) O valor de Vo na ausência do resistor RL.</p><p>R.: Vo=150 V.</p><p>b) Calcule Vo quando RL=150 Ω.</p><p>R.: Vo=133,33.</p><p>c) Qual a potência dissipada no resistor de 25 kΩ se os terminais do</p><p>resistor RL forem curto-circuitado por acidente?</p><p>R.: P=1,6 W.</p><p>d) Qual a potência máxima dissipada no resistor de 75 kΩ?</p><p>R.: P=300 mW.</p><p>14</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>UNIDADE 2</p><p>TÓPICO 1</p><p>1 Utilizando o método de análise de malhas, calcule as correntes nos</p><p>resistores R1, R2 e R3 do circuito do esquema a seguir:</p><p>R.: IR1 = 3 A,IR2 = 1 A e IR3 = 2 A.</p><p>2 Calcule a corrente I1 e I2 do circuito a seguir, utilizando o método de</p><p>análise da malha.</p><p>R.: I1 = 196,22 mA, I2 = 754,71 mA.</p><p>3 Calcule a corrente I e a tensão sobre os resistores do circuito a seguir,</p><p>utilizando o método de análise da malha.</p><p>15</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>R.: I = 333,33 mA, VR4 = 1,33 V, VR2 = 666,66 mV.</p><p>4 Para o circuito a seguir, calcule as correntes I1 e I2 e a potência dissi-</p><p>pada nos resistores.</p><p>R.: I1 = 2,30 A, I2 = 4,30 A, PR1 = 10,58 W, PR2 = 18,49 W, PR3 = 36,98 W, PR4 =</p><p>55,47 W, PR5 = 10,58 W</p><p>5 Calcule a potência dissipada pelo resistor R5 e a tensão sobre o re-</p><p>sistor R3 do circuito a seguir, utilizando o método de análise de malha.</p><p>R.: IR1 = 9,8 A, IR2 = 0,2 A e IR3 = 10 A.</p><p>6 Calcule pelo método de análise de malha as correntes nos resistores</p><p>R1, R2 e R3 do circuito a seguir:</p><p>16</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>R.: IR1 = 9,8 A, IR2 = 0,2 A e IR3 = 10 A.</p><p>7 Calcule as correntes I1, I2 e I3 utilizando o método de análise de malha</p><p>para o circuito a seguir:</p><p>R.: I1 = 6,78 A, I2 = 8,78 A, I3 = 7,43 A.</p><p>8 Utilizando o método de análise de malha calcule as correntes I1, I2 e</p><p>I3, e a tensão sobre o resistor R4, do circuito a seguir:</p><p>R.: I1 = 1,25 A, I2 = 1,75</p><p>A, I3 = 6,75 A, VR4 = 10,49 V</p><p>17</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>9 Utilizando o método de análise de malha, calcule as correntes I1, I2 , I3</p><p>e I0 do circuito a seguir:</p><p>R.: I1 = 329,05 mA, I2 = 1,02 A, I3 = 162,39 mA e I0 = 1,19 A.</p><p>10 Calcule V0 e I0 no circuito a seguir, utilizando o método de análise</p><p>de malha:</p><p>R.: V0 = 33,78 V e I0 = 10,67A.</p><p>11 Calcule as correntes I1, I2 e I3 utilizando o método e análise de malha</p><p>do esquema a seguir:</p><p>18</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>R.: I1 = 3,5 A, I2 = -0,5 A, I3 = 2,5 A.</p><p>12 Calcule a tensão VR2 para o circuito a seguir, utilizando o método de</p><p>análise de malha.</p><p>R.: VR2 = 10 V.</p><p>13 Calcule a tensão V0 do circuito ilustrado a seguir, utilizando o méto-</p><p>do de análise de malha.</p><p>R.: V0 = 2,5 V.</p><p>14 Calcule a corrente i0 utilizando o método de análise de malha para o</p><p>circuito ilustrado a seguir:</p><p>19</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>R.: ia= 3 mA.</p><p>15 Calcule a tensão no resistor R2 no circuito ilustrado a seguir utilizan-</p><p>do o método de análise de malha.</p><p>R.: VR2= 2V.</p><p>16 Calcule a tensão no resistor R3 do circuito ilustrado a seguir, pelo</p><p>método de análise de malha:</p><p>R.: VR3= 8V.</p><p>20</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>17 Calcule a tensão no resistor R3 do circuito representado a seguir,</p><p>utilizando o método de análise de malha.</p><p>R.: VR3= 24V.</p><p>18 Calcule a tensão no resistor R3 do circuito a seguir, utilizando o mé-</p><p>todo de análise de malha:</p><p>R.: VR3= 0V.</p><p>19 Calcule a tensão no resistor R5 do circuito ilustrado a seguir, utili-</p><p>zando o método de análise de malha.</p><p>R.: VR5= 1,6V.</p><p>21</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>20 Calcule a tensão no resistor R4 do circuito ilustrado a seguir, utili-</p><p>zando o método de análise de malha.</p><p>R.: VR4= 24V.</p><p>TÓPICO 2</p><p>1 Segundo o circuito a seguir, calcule as tensões e as correntes nos</p><p>resistores R1, R2, R3 e R4.</p><p>R.: VR1=6V, VR2 = 24V, VR3 = 23V, VR4 = 2V, IR1 = 0,6A, IR2 = 1,6A, IR3 = 1,4A, IR4 = 0,4ª.</p><p>2 Calcule a tensão e a corrente nos resistores do circuito a seguir. A</p><p>corrente IF considerando que a tensão no resisto R2 tem o valor de 2V e</p><p>a tensão no resistor R3 tem o valor de -4V.</p><p>22</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>R.: VR1 = 6V, VR2 = 2V, VR3 = -4V, IR1 = 1A, IR2 = 0,5A, IR3 = 0,5A.</p><p>3 Dado o circuito ilustrado a seguir, calcule as tensões nos nós sendo</p><p>If=4A.</p><p>R.: V1 = 4V e V2 = 2V.</p><p>4 Calcule as correntes nos resistores usando a análise nodal, para o</p><p>circuito representado a seguir:</p><p>R.: I1 = 1,71A, I2 = 5, 71A e I3 = 2,28A.</p><p>5 Usando o método de análise nodal, calcule as correntes e tensões nos</p><p>resistores do circuito representado a seguir:</p><p>R.: IR1 = 4A, IR2 = 4A, IR3 = 2A, VR1 = 8V, VR2 = 12V, VR3 = 12V.</p><p>23</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>6 Dado o circuito a seguir, calcule as correntes e tensões nos resistores</p><p>utilizando análise nodal.</p><p>R.: IR1 = 0A, IR2 = 6A, IR3 = 4A, VR1 = 0V, VR2 = 2,4V, VR3 = 2,4V.</p><p>7 Para o circuito ilustrado a seguir, calcule as correntes e tensões nos</p><p>resistores utilizando análise nodal.</p><p>R.: IR1 = 2,33A, IR2 = 4,66A, IR3 = 1,33A, IR4 = 666mA, VR1 = 23,33V, VR2 =</p><p>23,33V, VR3 = 6,66V, VR4 = 6,66V.</p><p>8 Calcule a tensão nos resistores utilizando análise nodal do circuito</p><p>ilustrado a seguir:</p><p>R.: VR1 = 3,82V, VR2 = 23,64V, VR3 = 17,53V, VR4 = 4,47V.</p><p>9 Calcule a corrente IX para o circuito representado a seguir, utilize aná-</p><p>lise nodal.</p><p>24</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>R.: IX = -4A.</p><p>10 Calcule as tensões V1 e V2 no circuito ilustrado a seguir, utilizando</p><p>análise nodal, considere R4=8R.</p><p>R.: V1 = -10,91V e V2 = -100,36V.</p><p>11 Utilize análise nodal e calcule o valor de VX no esquema a seguir:</p><p>R.: VX = 1,11V.</p><p>25</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>12 A partir do circuito representado a seguir, calcule as correntes I1, I2</p><p>e I3 usando a análise da malha.</p><p>R.: I1 = 2A, I2 = 4A, I3 = 3A.</p><p>13 Calcular a tensão VX e a corrente IX do circuito representado a seguir,</p><p>utilizando análise de malha.</p><p>R.: VX = 33,78V, IX = 10,67A.</p><p>14 Dado o circuito a seguir, calcule a corrente no resistor R3 utilizando</p><p>análise de malha.</p><p>R.: IR3 = -1,73A.</p><p>26</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>15 Calcule a corrente IX para o circuito a seguir, utilizando análise de</p><p>malha.</p><p>R.: IX = 7A.</p><p>16 Calcule a tensão sobre o resistor R3 utilizando análise de malha para</p><p>o circuito a seguir:</p><p>R.: VR3 = 15V.</p><p>17 Dado o circuito a representado seguir, calcule a tensão sobre o resis-</p><p>tor R2 utilizando análise de malha.</p><p>R.: VR2 = 2V.</p><p>18 Para o circuito representado a seguir, calcule a tensão no resistor R3</p><p>usando análise de malha.</p><p>27</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>R.: VR3 = 8V.</p><p>19 Utilizando o método de análise de malha, calcule a corrente no resis-</p><p>tor R4 do circuito representado a seguir:</p><p>R.: VR4 = 1,37A.</p><p>TÓPICO 3</p><p>1 Calcule a corrente Ix do esquema a seguir. Calcule a corrente Ix quan-</p><p>do a tensão V1 passar para 15 V. Aplique linearidade.</p><p>R.: Ix=140,80 mA, I’x=1,05 A.</p><p>28</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>2 Calcule a tensão Vx do circuito ilustrado. Para uma redução de 3 μA</p><p>da fonte de corrente. Qual será o valor de Vx. Aplique linearidade.</p><p>R.: Vx=267,9 mV, V’x=266 mA.</p><p>3 Calcule Ix no circuito ilustrado. Aplique linearidade e que o valor de</p><p>Ix=2,6A.</p><p>R.: Ix=2,65A.</p><p>4 Calcule a corrente Ix do circuito ilustrado. Aplique superposição.</p><p>R.: Ix=625 mA.</p><p>5 Calcule a corrente Ix no resistor R2 do circuito representado, aplican-</p><p>do superposição.</p><p>29</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>R.: Ix=2,52 A.</p><p>6 Calcule Ix do circuito, aplicando superposição.</p><p>R.: Ix=762 mA.</p><p>7 Calcule o circuito equivalente de Thevenin para o circuito a seguir.</p><p>R.: RTH=11,24 R, VTH=22 V.</p><p>8 Calcule a corrente Ix no circuito utilizando superposição.</p><p>R.: Ix=2 mA.</p><p>30</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>9 Calcule a tensão Vab do circuito utilizando superposição.</p><p>R.: Vab=6 V.</p><p>10 Calcule a corrente Ix no circuito a seguir, utilizando superposição.</p><p>R.: Ix=0,6 A.</p><p>11 Calcule o circuito equivalente de Thevenin para o circuito:</p><p>R.: VTH=29,88 V, RTH=9,46 R.</p><p>31</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>12 Calcule o circuito equivalente de Thevenin do circuito a seguir:</p><p>R.: VTH=92 V, RTH=28 R.</p><p>13 Obtenha o circuito equivalente de Thevenin analisando os termi-</p><p>nais a e b do circuito a seguir:</p><p>R.: RTH=10 R, VTH=0 V.</p><p>14 Calcule o circuito equivalente de Norton no esquema a seguir:</p><p>R.: RN= 3 R, IN=2 A.</p><p>32</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>15 Calcule o circuito equivalente de Norton no esquema a seguir:</p><p>R.: RN=4 R, IN=3 A.</p><p>16 Calcule o valor de R para a máxima transferência de potência do</p><p>circuito a seguir e o valor da potência.</p><p>R.: R=60 R, P=54 mW.</p><p>17 Calcule o valor da potência e da resistência para se obter a máxima</p><p>potência no resistor R.</p><p>R.: P=3,47 W, R=7,2 R.</p><p>33</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>18 Calcule o valor de R e o valor da potência máxima para o circuito a</p><p>seguir:</p><p>R.: R=101,75 R; P=22,11 mW.</p><p>19 Calcule a potência máxima de transferência para a carga conectada</p><p>nos terminais a e b do circuito ilustrado a seguir.</p><p>R.: P=0,75 W.</p><p>20 Para o circuito a seguir, calcule o valor da resistência de carga para</p><p>obter a máxima transferência de potência e o valor da potência.</p><p>R.: Rc=4 R, P=9 W.</p><p>34</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>UNIDADE 3</p><p>TÓPICO 1</p><p>1 Calcule a carga adquirida pelo capacitor de 10 F, quando alimentado</p><p>por uma fonte de 85 V.</p><p>R.: 850 C.</p><p>2 Um capacitor de 100 uF encontra-se descarregado V(t0) = 0V. É conec-</p><p>tado a uma fonte de corrente contínua e sua corrente de carga é de 1</p><p>mA. Calcule a tensão no capacitor quando o tempo decorrido for de 4</p><p>segundos.</p><p>R.: 40 V.</p><p>3 Sendo um capacitor de 40 uF, conectado a uma fonte contínua de 25</p><p>V. Considerando que a corrente passando pelo capacitor é de 6e-6t mA</p><p>quando o tempo é menor zero (t<0). Sendo o tempo inicial zero (t0 = 0),</p><p>calcule o valor da tensão no capacitor para o tempo maior que zero (t>0).</p><p>R.: v(t) = 50 - 25e-6t V.</p><p>4 Calcule a corrente no capacitor, sendo que nos seus terminais existe</p><p>uma tensão de 2te-3t V, considere o capacitor de 5 F.</p><p>R.: 10(1 - 3t)e-3t A.</p><p>5 Em um capacitor de 25 uF foi realizado a medida da energia armaze-</p><p>nada em seu campo elétrico, o valor desta energia foi de 12sen2 377t J.</p><p>Calcule o valor da corrente no capacitor.</p><p>R.: i(t) = 2,92cos377t A.</p><p>6 Calcule a capacitância equivalente para o circuito do esquema a seguir:</p><p>R.: 3 F.</p><p>35</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>7 Para o circuito apresentado no esquema a seguir, calcule o valor da</p><p>capacitância visto nos pontos A e B.</p><p>R.:10 uF.</p><p>8 Calcule o valor da capacitância equivalente para o circuito:</p><p>R.:1,32 uF.</p><p>36</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>9 Para o circuito a seguir, calcule a capacitância equivalente visto pela</p><p>fonte.</p><p>R.: 2 uF.</p><p>10 Sendo um indutor percorrido por uma corrente de 6e-t/2 A, cujo seu</p><p>valor de indutância é de 10 mH. Calcule a tensão nos terminais do indu-</p><p>tor para um tempo de 3 segundos.</p><p>R.: 557,82 uV.</p><p>11 Calcule a indutância de um indutor quando a tensão aplicada é de</p><p>60 mV, a corrente passa de 0,4 A para 1 A uniformemente no tempo de</p><p>2 segundos.</p><p>R.: 0,2 H.</p><p>12 Calcule a tensão sobre cada capacitor para o circuito:</p><p>R.: Vc1= 90 V, Vc2= 30 V, Vc3= 60 V, Vc4= 48 V, VC5= 12 V.</p><p>37</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>13 Calcule a indutância equivalente para o circuito:</p><p>R.: 7 H.</p><p>14 Dado o circuito a seguir, calcule a indutância equivalente.</p><p>R.: 2H.</p><p>15 Calcule a indutância equivalente do circuito:</p><p>R.: 7,77 H.</p><p>38</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>16 Para o circuito a seguir, calcule a tensão em cada indutor.</p><p>R.: V8= 0 V, V16= 0 V, V8= 0 V, V6= 0 V.</p><p>17 Dado o circuito a seguir, calcule a corrente passando por cada indutor.</p><p>R.: I4= 8 A, I2= 0 A, I6= 0 A, I8= 0 A, I10= 0 A.</p><p>18 Dado o circuito acoplado magneticamente, calcule o coeficiente de aco-</p><p>plamento e qual o valor máximo que a indutância mútua pode assumir.</p><p>R.: k= 0,70; M= 31,22 mH.</p><p>19 Para o circuito acoplado magneticamente, em que L1=35 mH,</p><p>L2=125 mH e o coeficiente de acoplamento é de 0,6. Calcule a energia</p><p>armazenada no sistema para as correntes de i1=15 A e i2=20 A; i1=-8</p><p>A e i2=-16 A; i1=15 A e i2=-30 A.</p><p>R.: w1= 40,84 J; w2= 22,20 J; w3= 42,33 J.</p><p>39</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>20 Um circuito acoplado magneticamente com dois indutores, sendo</p><p>L1=15 mH e L2=145 mH. Para uma corrente i1=15 A. Qual deve ser o</p><p>valor da corrente i2 para resultar em uma energia armazenada nula?</p><p>R.: i2= 5,07 A.</p><p>TÓPICO 2</p><p>1 Calcule a constante de tempo do circuito a seguir:</p><p>R.: t = 67,7ms.</p><p>2 Para o circuito a seguir, calcule a constante de tempo.</p><p>R.: t = 10,8 ms.</p><p>3 O circuito a seguir estava com a chave fechada na posição 1 durante</p><p>longo período, em t = 0 a chave é conectada para a posição 2, permane-</p><p>cendo nessa posição. Calcule a tensão no capacitor para t > 0, e o seu</p><p>valor para t = 0,5 s e t = 2 s.</p><p>40</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>R.:</p><p>4 O circuito a seguir esteve com a chave fechada por um longo período,</p><p>em t = 0 a chave foi aberta. Calcule a tensão do capacitor para t > 0.</p><p>R.: 20 . e-5000t V.</p><p>5 Considerando que o circuito a seguir estava com a chave fechada por</p><p>um longo período e em t = 0 e foi aberta, calcule a corrente no resistor</p><p>R1 para t > 0.</p><p>R.: 3 . e-10t A.</p><p>41</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>6 Considerando que a chave do circuito a seguir esteve fechada por um</p><p>longo período, calcule a corrente no indutor para t > 0, sendo que em t</p><p>= 0 a chave é aberta.</p><p>R.: 4 . e-2t A.</p><p>7 No circuito a seguir, a chave S1 e S2 foram fechadas simultaneamente</p><p>em 10 segundos, permanecendo nesta posição permanentemente. Cal-</p><p>cule a constante de tempo para t < 0 e para t > 50s.</p><p>R.: Para t < 0 t = 22,2 ms</p><p>Para t < 50s t = 54 ms</p><p>8 Calcule a constante de tempo do circuito a seguir para t > 0.</p><p>42</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>R.: t = 11,64 ms.</p><p>9 Para o circuito a seguir, a chave estava fechada por um longo período</p><p>e em t = 0 foi aberta. Calcule a corrente para t > 0.</p><p>R.: 20e-2,5t A.</p><p>10 No circuito a seguir, a chave foi aberta em t = 0, sendo que ela es-</p><p>tava fechada por um longo período. Calcule a tensão no indutor e nos</p><p>resistores para t > 0.</p><p>R.: VL = VR3 = 2e-4t V, VL = VR1 = 0,5e-4t V, VL = VR2 = 1,5e-4t V.</p><p>11 No circuito a seguir, calcule a tensão no capacitor pra t > 0, consi-</p><p>derando que a chave esteve fechada por um longo período e foi aberta</p><p>em t = 0.</p><p>43</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>R.: 4 . e-1,2t V.</p><p>12 Para o circuito a seguir, calcule a tensão no resistor R3 para t > 0.</p><p>R.: .</p><p>13 Considerando o circuito a seguir, em que a chave esteve fechada por</p><p>um longo período e no tempo t = 0 ela foi aberta, calcule a tensão no</p><p>resistor R3 para t > 0.</p><p>R.: .</p><p>44</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>14 No circuito a seguir, a chave estava aberta por um longo período, em</p><p>t = 0 ela foi fechada, calcule a corrente no resistor R1 para t > 0.</p><p>R.: .</p><p>15 A chave do circuito a seguir esteve fechada por um longo período.</p><p>Em t = 0 a chave é aberta, calcule a tensão no resistor R4 para t > 0.</p><p>R.: 54,13 . e-5,54t V.</p><p>45</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>16 Calcule para o circuito a seguir a corrente no indutor para t > 0 e t < 0,</p><p>considerando que em t = 0 a chave é fechada e que antes de t = 0 a chave</p><p>esteve aberta por um longo período.</p><p>R.:</p><p>17 Dado o circuito a seguir, em que a chave S1 está aberta e a chave S2</p><p>está fechada por um longo período. Em t = 0 a chave S1 é fechada e em</p><p>t = 51 ms chave S2 é aberta. Para essas condições calcule a corrente no</p><p>resistor R2 para 0 ≤ t ≤ 51 ms e t > 51 ms.</p><p>R.:</p><p>46</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>18 A chave do circuito a seguir é fechada em t = 0, calcule a corrente</p><p>no resistor R3 para t > 0. Considerando que a chave esteve aberta por</p><p>um longo período.</p><p>R.: .</p><p>19 Calcule a resposta ao degrau do circuito RC para t > 0.</p><p>R.: v(t) = 10(1 - e-0,2t) V.</p><p>20 Calcule a resposta ao degrau do circuito RL a seguir para t > 0.</p><p>R.: 2 A.</p><p>47</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>TÓPICO 3</p><p>1 Para o circuito a seguir, calcule as raízes da equação característica e</p><p>escreva que tipo de resposta o circuito apresenta. Calcule a constante</p><p>de tempo do circuito:</p><p>R.: S1= 5000 rad/s, S2= -20 rad/s, superamortecido.</p><p>2 Dado o circuito a seguir, considere que o capacitor tenha uma tensão</p><p>inicial de 15V, que a corrente inicial no indutor é de 0 A e a tensão V(t)</p><p>para t ≥ 0 é de -5e-5000t + 20e-20t V. Calcule o valor do resistor, do indutor</p><p>e a corrente em cada componente para t ≥ 0.</p><p>R.: R= 800 Ω, L= 200 mH, iR=-6,25e-5000t+25e-20t mA, iC= 1,25e-5000t -20e-20t</p><p>mA, iL=5e-5000t -5e-20t mA.</p><p>3 Calcule a tensão V(t) e a corrente i(t) para t ≥ 0 do circuito a seguir,</p><p>considere a corrente inicial no indutor de -30 mA e a tensão inicial no</p><p>capacitor de 90 V.</p><p>R.: v(t)= 70e-10t +20e-40t V, iL(t)= -28e-10t -2e-40t mA.</p><p>48</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>4 Calcule para o circuito a tensão vL(t) para t ≥ 0, considerando que a</p><p>chave esteve na posição 1 por um longo período e em t = 0 a chave</p><p>passa para a posição 2.</p><p>R.: vL(t)= 45e-8000tcos6000t-60e-8000tsen6000t V.</p><p>5 Considerando o circuito a seguir, em que as duas chaves estiveram</p><p>por um longo período na posição 1 e em t = 0 as chaves passam para a</p><p>posição 2. Calcule a tensão vR(t) para t ≥ 0.</p><p>R.: vR(t)= 60e-4000t cos3000t-320e-4000t sen3000t V.</p><p>6 Calcule para o circuito a seguir a corrente iL(t) para t ≥ 0, considerando</p><p>que a chave foi fechada em t = 0, e neste instante a corrente no indutor</p><p>estava em -30 mA e a tensão no capacitor estava em 60 V.</p><p>R.: iL(t)=15-1500e-100t-45e-100t mA.</p><p>49</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>7 Para o circuito a seguir, calcule a tensão e corrente no indutor, consi-</p><p>dere que a chave fecha em t = 0.</p><p>R.: vL(t)= 40e-40t-10e-160t V, iL(t)= 37,5-40e-40t+2,5e-160t mA.</p><p>8 Calcule para o circuito a seguir a tensão vC(t) para t ≥ 0, considerando</p><p>que a chave esteve aberta por um longo período.</p><p>R.: vC(t)= 40-40e-5000t cos5000t – 40e-5000t sen5000t V.</p><p>9 Para o circuito a seguir, calcule a tensão no capacitor, considerando</p><p>que a chave esteve na posição 1 por um longo período e em t = 0 pas-</p><p>sou para a posição 2.</p><p>R.: vC(t)= 100+5000e-50t +100e-50t V.</p><p>50</p><p>CIRCUITOS ELÉTRICOS I</p><p>7 Calcule para o circuito a tensão v(t) para t ≥ 0, considerando que a cha-</p><p>ve esteve na posição 1 por um longo período, em t = 0 a chave passa</p><p>para a posição 2.</p><p>R.: v(t)= 20-12e-20t cos15t+41e-20t sen15t V.</p>