Circuitos Elétricos - Regime Transitório

Prévia do material em texto

Tema 2
Técnicas de Análise de Circuitos
1-Dado o circuito a seguir, defina a equação que descreve a relação entre tensão nodal V1, fontes de tensão de 8 e 5 V e as resistências:
A - 
B - 
C - 
D - 
E - 
2-O terorema da superposição auxilia na resolução matemática de circuitos elétricos que possuem diversas fontes. Uma condição necessária para que esse teorema possa ser aplicado é que o circuito:
A – Não possua fontes dependentes.
B – Opere com frequência superior a 50 Hz.
C – Possua apenas fontes de corrente.
D – Possua pelo menos um elemento capacitivo.
E – Seja linear.
3-O circuito da figura a seguir é formado por uma bateria ideal de tensão continua com força eletromotiz e cinco resistores cerâmicos semelhantes: 
Um amperimetro ideal é colocado na saida da fonte de tensão para medir a corrente elétrica fornecida ao circuito. A leitura do amperímetro indicou um valor de corrente elétrica igual a:
A – 5 mA
B – 10 mA
C – 20 mA
D – 45 mA
E – 90 mA
4-No circuito a seguir, os circuitos equivalentes de Thévenin e de Norton, do ponto de vista dos terminais A e B (considerando A em relação a B), podem ser descritos pelos parâmetros:
A – VTH = 40 V, RTH = RN = 100Ω, IN = 0,4 A.
B – VTH = 60 V, RTH = RN = 100Ω, IN = 0,6 A.
C – VTH = 120 V, RTH = RN = 100Ω, IN = 1,2 A.
D – VTH = 120 V, RTH = RN = 240Ω, IN = 0,5 A.
E – VTH = 120 V, RTH = RN = 240Ω, IN = 1 A.
5-As figuras 1 e 2 demonstram circuitos elétricos contendo três lâmpadas de mesma potência e baterias de mesma tensão associadas de maneiras diferentes. Sobre os circuitos em questão, marque a alternativa correta:
A – Se uma das lâmpadas do circuito da figura 1 queimar, todas as lâmpadas apagarão.
B – Se uma das lâmpadas do circuito da figura 2 queimar, todas as lâmpadas apagarão.
C – Se uma das lâmpadas do circuito da figura 1 queimar, as duas restantes brilharão menos.
D – Se uma das lâmpadas do circuito da figura 2 queimar, as duas restantes brilharão menos.
E – Se uma das lâmpadas do circuito da figura 1 queimar, as demais continuam brilhando com a metade da potência.
6-Considere que todos os componentes do circuito sejam ideais e que E1 = 10 V, E2 = 2 V, R1 = R2 = 4 kΩ, R3 = R4 = 2 kΩ. Com relação a esse circuito , julgue os itens seguintes.
Utilizando o teorema de Norton, calcule a corrente IN e a resistência equivalente RN vista do ponto AB do circuito:
A – I = 1 mA e R = 2 kΩ.
B – I = 1 mA e R = 3 kΩ.
C – I = 1,2 mA e R = 2 kΩ.
D – I = 1,2 mA e R = 3 kΩ.
E – I = 1,2 mA e R = 4 kΩ.
7-Com relação aos teoremas de Thévenin e Norton, assinale a alternativa correta:
A – A aplicação do teorema de Norton resulta em uma fontede corrente em série com uma resistência.
B – A aplicação do teorema de Thévenin resulta em uma fonte de tensão em paralelo com uma resistência.
C – o teorema de Norton somente pode ser aplicado a circuitos indutivos.
D – O teorema de Thévenin somente pode ser aplicado a circuitos capacitivos.
E – Para um mesmo circuito no qual esses teoremas sejam válidos, a resistência equivalente calculada pelos teoremas de Thévenin e Norton é a mesma.
8-Considerando que, no circuito precedente, todos os elementos sejam ideais e C seja o nó de referência, com tensão igual a zero, qual a tensão de Thévenin?
A - -Va
B - Va
C - -Vb
D - -Vc
E - -Va + Vb 
9-Calcule a diferença de potencial V para a figura a seguir:
A – 3 V
B – 1 V
C – 2 V
D - -1 V
E - -3 V
10-Considere o seguinte circuito com transistor em configuração emissor comum:
A equação das malhas de entrada e saída desse circuito são, respectivamente:
A – RB.IB – VBE = VBB – VCC e RC.IC + VCE = VCC - VBB
B – RB.IB – VBE = VBB – VCC e RC.IC + VCE = VCC + VBB
C – RB.IB = VBB e RC.IC = VCC 
D – RB.IB + VBE = VBB – VCC e RC.IC + VCE = VCC 
E – RB.IB = VBB + VBE e RC.IC = VCC – VCE
Tema 3 
Indutores e Capacitores
1-(IF_TO, 2016) Considere a associação de capacitores mostrado na figura a seguir.
Figura S4: complementar ao exercício – Fonte IF-TO, 2016.
Determine a capacitância equivalente entre os terminais A e B.
A – CAB = 2,5 µF
B – CAB = 10 µF
C – CAB = 6 µF
D – CAB = 7 µF
E – CAB = 5 µF
2-Considere um indutor que possua uma resistência de 2 ohms e indutância de 6H. Este é conectado à uma bateria de 12V. Pede-se o valor da corrente e energia armazenada neste indutor quando a chave é fechada e este é conectado à fonte. Para a chave, considere um transitório de 1ms.
A – 6A, 108mJ
B – 6A, 10mJ
C – 3A, 27mJ
D – 6A, 27mJ
E – 3A, 108mJ
3-(FGV, 2008) Em relação a componentes e circuitos elétricos, é correto afirmar que:
A – O resistor é um elemento passivo, pois dissipa energia; já o capacitor e o indutor ideais são elementos ativos, pois armazeman energia.
B – O valor de um capacitor determinado é definido pela relação C = Q/V, onde Q é a quantidade de carga e V é a tensão sobre o capacitor. Pode-se notar na expressão que, quando V aumenta, C diminui e, assim, C = f(V), ou seja, C varia com a tensão aplicada.
C – A equação que estabelece a relação entre corrente instantânea [i(t)] e tensão instantânea [v(t)] em um indutor L, não negativo, é dada por v(t) = L. di(t)/dt. Essa equação indica que esse dispositivo (L) não é linear.
D – A lei de Kirchhoff (que trata da soma algébrica das correntes em um nó) é válida para todos os circuitos concentrados e não concentrados, sejam eles lineares ou não, ativos, passivos e mesmo variável com o tempo.
E – O modelo de um resistor linear (R) é sempre uma reta no plano i(t) como ordenada e v(t) como abscissa (R >0 e positivo); ou seja, é uma reta com coeficiente de inclinação dado por 1/R. A reta, portanto, passa pela origem e pelo primeiro e terceiro quadrantes.
4-(Fundep, 2014) Nos circuitos lineares, a indutância é um parâmetro que relaciona a tensão induzida por um campo magnético variável à corrente responsável pelo campo. A capacitância é o parâmetro que relaciona a corrente induzida por um campo elétrico variável à tensão responsável pelo mesmo.
Analise as afirmações a seguir e assinale V para as verdadeiras e F para as falsas.
( ) Os indutores e capacitores são elementos passivos que podem armazenar ou fornecer energia, e não são capazes de gerar ou dissipá-la.
( ) A potência instantânea entre os terminais de um indutor ou capacitor pode ser negativa ou positiva, dependendo se o elemento está recebendo ou fornecendo energia.
( ) Um indutor permite que a corrente que o atravessa varie instantaneamente, mas não permite que a tensão entre seus terminais varie instantaneamente.
( ) Dois ou mais indutores em série ou em paralelo podem ser substituidos por um único 
Indutor equivalente, assim como dois ou mais capacitores em série ou paralelo podem ser substituidos por um único capacitor equivalente.
( ) Um capacitor não permite que a corrente que o atravesse varie instantaneamente, mas permite que a tensão entre seus terminais varie instantaneamente.
Assinale a alternativa que apresenta a sequênica correta.
A – F V V V F
B – F B F V
C – V F V F V
D – V V F V F
E – V V F F V 
5-(TRF, 2012) Analise a associação de capacitores a seguir:
Figura S5: complementar ao exercício – Fonte TRF,2012. 
A capacitância equivalente entre os pontos A e B do circuito é, em µF, aproximadamente:
A – 8,2
B – 57
C – 19
D – 41
E – 12
6-(UEG,2014) A respeito da representação de capacitores e indutores em regime permanente do circuito CC, assinale a alternativa correta:
A – os capacitores podem ser substituídos por curtos-circuitos e os indutores por circuitos em aberto, uma vez que tensão e corrente no circuito são constantes.
B – Os capacitores podem ser substituídos por circuitos em aberto e os indutores por curtos-circuitos, uma vez que tensão e corrente no circuito são constantes.
C – Capacitores e indutores podem ser substituídos por curtos em aberto, visto que não exercerão influência na operação do circuito.
D – Capacitores e indutores podem ser substituidos por curtos-circuitos, visto que, quando carregados, não exercerão oposição à passagem de corrente.
E – Mesmo antes do regime permanente, durante o período transitório,logo após a energização do circuito, capacitores podem ser substituidos por circuitos em aberto e indutores por curtos-circuitos , visto que a alimetação é do tipo CC.
7-(UEG,2006) O indutor é um elemento de circuito elétrico, projetado para introduzir quantidades específicas de indutância no circuito. Com relação a este elemento de circuito, é correto afirmar:
A – A corrente em um indutor está adiantada da tensão aplicada em seus terminais.
B – A tensão no indutor é determinada somente pelo valor da variação da corrente através dele.
 C – A indutância de uma bobina varia diretamente com as propriedades magnéticas de seu núcleo.
D – Materiais ferromagnéticos são frequentemente usados como núcleo de bobinas para diminuir a indutância.
E – A corrente no indutor pode mudar instantaneamente.
8-(UFSC,2018) Sobre capacitores, indutores e resistores e os princípios físicos a eles associados, é correto afirmar que:
A – Capacitores são dispositivos capazes de armazenar cargas elétricas. Em um capacitor de placas planas e paralelas, as cargas armazenadas em ambas as placas têm o mesmo sinal.
B – A lei de Ohm é uma relação empírica, válida para muitos materiais, que estabelece que a densidade de corrente em um dado ponto de um material é diretamente proporcional ao campo elétrico nesse ponto.
C – A corrente que flui por um indutor gera um campo magnético proporcional ao quadrado do valor dessa corrente.
D – Em circuitos de corrente contínua, em regime permanente, capacitores funcionam como curto-circuito, enquanto indutores, como um cicuito aberto.
E – Ao se aplicar uma tensão de alta frequência aos terminais de um resistor, seu comportamento pode ser bem modelado por um cicuito equivalente, composto por um capacitor em série com uma associação em paralelo entre um indutor e um resistor.
9-(Petrobras,2014) Os três componentes básicos presentes em um cicuito elétrico são: o capacitor e o indutor, que armazenam energia e o resistor que dissipa energia. As relações lineares para o capacitor, o indutor e o resistor estabelecem que a tensão entre seus terminais é proporcional, respectivamente, à:
A – Corrente, à carga e à variação da corrente com o tempo.
B – Corrente, à variação da corrente com o tempo e à carga.
C – Carga, à corrente e à variação da carga com o tempo.
D – Carga, à variação da corrente com o tempo e à corrente.
E – Variação da carga com o tempo, à corrente e à carga.
10-(Cespe/2015 – Adaptada) Com base nas figuras de I a IV apresentadas e acerca da sistema internacional de unidades, julge os itens que se seguem. H é unidade do SI derivada e equivale a Wb/A.
Figura S3: Complementar ao exercício – Fonte: Cespe 2015.
I.A indutância equivalente da figura II é maior que 2mH.
II.A indutância equivalente da figura III é maior que 3H.
III.Nafigura IV, a indutância equivalente formada por L2, L3, L4 e L5 é superior a 3H.
A – V, V, F.
B – V, F, V.
C – V, F, F.
D – V, V, V.
E – F, F, V.
Tema 4
Circuitos rl e rc
1-(MPE-RS, 2012) Observe a figura abaixo, que representa o circuito RC.
Com base nos dados dessa figura, é correto afirmar que a corrente máxima do circuito, a partir do acionamento da chave CH1, é:
A – 1 mA
B – 1,83 mA
C – 10 mA
D – 18,3 mA
E – 100 mA
2-Considere um circuito RC, cijos valores para os componentes são:
R=5Ω
C=0,1F
Qual o valor da constante de tempo desse cicuito?
A – 0,02
B – 50
C – 5
D – 0,05
E – 1
3-Considere um circuito RL sem fonte descrito como abaixo:
v(t) = 60(e-10º t)V
i(t) = 6(e-10º t)
Qual a constante de tempo deste circuito?
A – 1000
B – 1
C – 0,001
D – 10
E – 100
4-Considere um circuito RC, onde:
R=5Ω
C=2F
O capacitor deste circuito esta sendo carregad. Qual o tempo necessário para que o circuito atinja 63,2% do carregamento?
A – 2,5s
B – 5s
C – 2s
D – 10s
E – 15s
5-(CESGRANRIO, 2012) O circuito abaixo representa um transitório RC, no qual a chave S é fechada em t = 0 segundos, e, nesse instante, o capacitor está descarregado.
Decorrido um tempo maior que 20 contantes de tempo do circuito, a corrente Ic (t), em ampéres, e a tensão Vc(t), em volts, no capacitor serão, respectivamente,
A – Zero e 5
B – Zero e zero
C – 5 e zero
D – 5 e 5
E – 0,5 e 0,5
Tema 5
Circuitos de Segunda Ordem
1-A equação diferencial de um circuito RLC (LKT). Dado esse cenário, o que se pode 
A – Indica que o circuito está em regime permanente e não mais responde à excitação.
B – Mostra que a resposta é impulsiva e não admite componentes senoidais.
C – Representa a resposta natural do circuito, associada a um sistema superamortecido.
D – Demonstra que a capacitância do circuito foi anulada na análise.
E – Confirma que o circuito possui um comportamento puramente resistivo.
2-(CESGRANRIO – 2014) Considere que o circuito da figura abaixo está inicialmente operando em regime permanente com a chave S1 aberta e o capacitor C completamente descarregado.
Figura Q8 complementar ao exercício – Fonte: CESGRANRIO, 2014.
Dessa forma, qual deve ser o valor da resistência elétrica de R2, em ohms, para que a corrente IC no capacitor seja de 5,0 mA, imediatamente após o fechamento da chave ideal S1?
A – 400
B – 600
C – 1.000
D – 6.000
E – 10.000
3 – No circuito mostrado na figura a seguir, a chave estava aberta e o sistema estava em regime permanente.
Figura Q9 complementar ao exercício – CESGRANRIO, 2014.
No instante t = 0, a chave é fechada e, decorrido um longo tempo, o sistema volta a ficar em regime. Desta forma, pode-se afirmar que:
A – vc (t = 0) = 0 V : iL (t = 0) = 2/3 mA : vc (t = ∞) = 12 V e iL (t = ∞) = 0 mA
B – vc (t = 0) = 12 V : iL (t = 0) = 0 A : vc (t = ∞) = 12 V e iL (t = ∞) = 0 mA
C – vc (t = 0) = 0 V : iL (t = 0) = 2/3 A : vc (t = ∞) = 4 V e iL (t = ∞) = 1 mA
D – vc (t = 0) = 12 V : iL (t = 0) = 0 A : vc (t = ∞) = 4 V e iL (t = ∞) = 1 mA
E – vc (t = 0) = -12 V : iL (t = 0) = 0 A : vc (t = ∞) = 4 V e iL (t = ∞) = 1 mA
4-(UFPE – 2018) No circuito da figura, um longo tempo após todas as tensões atingirem o regime permanente cc, quando já há um indutor entre os terminais x e y, o valor de v0 é:
A – 50 V
B – 55 V
C – 60 V
D – 100 V
E – 110 V
5-(FGV – 2018) A figura abaixo apresenta um circuito composto por um resistor R de 10 Ω, um capacitor C de 10 µF e um indutor L ligados em paralelo.
O valor do indutor, em henrys, que corresponde a um circuito superamortecido é:
A – 1,0 x 10-3
B – 2,5 x 10-3
C – 5,0 x 10-3
D – 6,0 x 10-6
E – 8,0 x 10-6
6-Um circuito RLC em série é formado por três componentes fundamentais: um resistor, um indutor e um capacitor. Esse tipo de circuito apresenta comportamento caracterizado por uma equação diferencial de segunda ordem. Com base nesse conceito, qual das alternativas melhor representa a consequência direta da presença conjunta de um indutor e um capacitor nesse tipo de circuito?
A – Permite o controle da corrente contínua sem perdas resistivas.
B – Impede a ocorrência de fenômenos transitórios.
C – Garante que a tensão permaneça constante em todos os elementos.
D – Possibilita a existência de oscilações no sistema em resposta à energia armazenada.
E – Substitui a necessidade de utilizar fontes de energia no circuito.
7-(FUMARC – 2018) No circuito a seguir, calcule a potência (W) consumida pelo resistor de 1 Ω depois de muito tempo (regime permanente) em que a chave CH foi fechada.
A – 1
B – 2
C – 3
D – 4
E – 5
8-(UFRN – 2018) Considere o circuito mostrado na figura a seguir, e corrente contínua:
Figura Q2 complementar ao exercício – Fonte: UFRN, 2018.
A tensão no capacitor e a corrente elétrica no indutor são, respectivamente:
A – 12 V e 1,5 A
B – 10 V e 2 A
C – 8 V e 2 A
D – 6 V e 1,5 A
E – 6 V e 2 A
9-(COPEL – 2016) Considerando que o circuito elétrico mostrado ao lado opera em regime permanente, assinale a alternativa que apresenta o valor da potência fornecida pela fonte de tensão:
Figura Q19 complementar ao exercício – Fonte: COPEL, 2016.
A – 0 W
B – 20 W
C – 33,3 W
D – 40 W
E – 50 W
10-(UFPE – 2019) A resposta natural do circuito ilustrado é:
Quando o capacitor é 50nF, os valores da indutânciaL e do resistor R são, respectivamente:
A – 0,6 H e 2,0 kΩ
B – 0,8 H e 2,5 kΩ
C – 0,6 H e 2,5 kΩ
D – 0,8 H e 2,0 kΩ
E – 0,86 H e 2,5 kΩ
11-(seduc, 2016) As placas paralelas de um capacitor apresentam dimensões de 10cm x 10cm. A distância entre elas é igual a 2cm e o meio entre elas apresenta permissividade elétrica igual a ɛ, em F/m. A capacitância do capacitor é:
A - ɛ x 2,0 F
B - ɛ x 1,5 F
C - ɛ x 1,0 F
D - ɛ x 0,5 F
E - ɛ x 0,2 F
12-(INB,2018) Observe o circuito a seguir:
Figura Q12 complementar ao exercício – Fonte: INB, 2018.
A impedância nos terminais A-B é Igual a:
A – ZAB = 10 – j20 Ω
B – ZAB = 20 + j10 Ω
C – ZAB = 25 – j6 Ω
D – ZAB = 30 + j 30 Ω
E – ZAB = 20 – j 30 Ω
13-(FGV, 2016) A figura a seguir apresenta um circuito composto por um resistor, um indutor e um capacitor em paralelo. Assinale a opção que indica a condição para que o circuito seja superamortecido.
Figura Q20 complementar ao exercício – Fonte: FGV, 2016.
A – L > R2C
B – L > 4R2C
C – L