Lista de Exercícios 3 - Circuitos Elétricos I

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC – CECS EN2703 – CIRCUITOS ELÉTRICOS I 
3ª LISTA DE EXERCÍCIOS Prof. Edmarcio A. Belati 
 
1 
 
Questões: 
 
01 – Determine v(t) para t > 0. Considere v(0)= 5 V e i( 0 ) = 2 A. 
 
Resposta: v(t)=-26,5e
-t + 31,5e-3t V 
 
02 – O sistema de comunicação de uma estação espacial usa pulsos curtos para controlar 
um robô de operação no espaço. O circuito transmissor é modelado na figura abaixo. 
Encontre a tensão de saída vc(t) para t>0. Suponha condições de regime permanente em 
t=0
-
. 
 
Resposta: 
Vtsentetv tc )3004300cos3()(
400  
 
 
03 - Determine v(t) e i(t) para t > 0. Considere regime permanente em t = 0
-
. Construa o 
gráfico v x t e i x t. 
 
 Resposta: v(t)=-100te
-5t
 V; i(t) = 10te-5t+2te-5t A 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
250ohm
0.8H
250ohm
6V
5uF
+
-
Vc
t=0
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04- Determine i(t) para t > 0. Considere regime permanente em t = 0
-
. 
 
 
Resposta: i(t)=-1,55e
-0,63t
sen(1,61t) A 
 
 
05 – Considere que em t < 0 a fonte de corrente de 5 A não está atuando. Em t=0 a fonte 
começa a atuar. Calcule i(t) para t>0 para o circuito a seguir. 
 
 
 Resposta: i(t)=5+e
-2t
[-5cos5t-2sen5t] A 
 
 
06 – Em t=0 a chave A é fechada. Calcule i(t); IL(t) e Vc(t) para t>0. 
 
 
Resposta: 
iL(t)=-0,002+0,00555e
-250tcos(312t-36,68o) A 
vC(t)=4+13,9e
-250t sen(312t) V 
i(t)=2+6,95e
-250t
 sem(312t) mA 
 
 
 
 
 
 
11mA Key = A 1k 
2k 
1uF 
6,25 H 
4 V 
i iL
Vc
+
-
t=0
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07 – O circuito está em regime permanente em t<0. Em t=0 a chave B é aberta e a chave 
A muda para esquerda fazendo com que a fonte de 10cos(t) entre em operação. Calcule 
a v(t) para t>0. 
 
 
 Resposta: 
 
08 - Determine v(t) para t > 0. Considere regime permanente em t = 0
-
. 
 
 Resposta: v(t) = -16e
-2t
+8e
-4t
 V 
 
09 - Determine i para t > 0. Considere regime permanente em t = 0
-
. 
 
Resposta: i(t)=2e
-4t
 A 
 
10 - Determine i(t) para t > 0. Considere regime permanente em t = 0
-
. 
 
Resposta: i(t)=-7,14e
-1,38t
+7,14e
-3,62t
 A 
 
Veesenttcos)t(v ttc
32 262322  
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11 - Calcule v1 e v2. Faça o diagrama de fasores para as tensões do circuito. 
 
Resposta: 
 
 
12 - Determine a impedância equivalente vista pela fonte e determine i( 3s ). 
 
Resposta: 
 
 
13- Determine a admitância vista pela fonte no circuito da questão 12. 
 
Resposta: 
 
 
14- Determine as correntes indicadas. 
 
Resposta: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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15- Determine o valor de C para que a impedância vista pela fonte seja puramente 
resistiva. 
 
Resposta: 
 
 
16 - Determine o valor de C para que a impedância vista pela fonte seja puramente 
resistiva. Calcule i. 
 
Resposta: i(t) = 10sen(3t) (V) 
 
 
17 - Usando análise nodal, determine v1. 
 
 
Resposta: 
 
 
 
18 - Usando análise de malhas, Determine v1 (10s). 
 
 
Resposta: v (10s) 4,850 V. 
 
 
 
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19 - Determine v1. 
 
 
Resposta: 
 
 
20 - Encontre o equivalente de Thevenin a partir dos terminais a e b. 
 
Resposta: 
 
21 - Determine a potência média fornecida pela fonte. 
 
Resposta: P 1,53W 
 
 
22- Determine a potência absorvida pelo elemento ZL composto de um resistor e um 
capacitor em série. 
 
Resposta: P 3,84W 
 
 
 
 
 
 
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23 - Determine a potência absorvida por cada elemento de circuito. 
 
 
Resposta: 
 
 
24 - Determine ZL de forma que a máxima potência seja transferida à carga. 
 
Resposta: 
 
25 – Use o método da análise de nós para determinar a potência média absorvida pelo 
resistor de 20 Ω no circuito da figura. 
 
 
Resposta: P=200 W 
 
26 – Determine a potência complexa fornecida pela fonte de tensão do circuito da figura 
abaixo. 
 
 
Resposta: 7,2 +j3,6 VA 
 
10 
20 
10 
100 cos6t V
1/30 F
Ix
3Ix A
4 
8 
12cos4t V
i(t)
2 H 
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27 – Um motor ligado a uma linha de 220 V da companhia de energia elétrica tem uma 
corrente de 7,6 A. Os valores da tensão e da corrente são rms. A potência média fornecida ao 
motor é de 1317 W. 
a) Determine a potência aparente, a pot6encia reativa e o fator de potência para =377 
rad/s. 
b) Determine a capacit6encai do capacitor que deve ser ligado ao motor para que o fator 
de potência do conjunto seja igual a à unidade. 
c) Determine a corrente nas linhas da companhia de energia elétrica depois que o 
capacitor é instalado.é instalado. 
 
Resposta: a) fp+0,788 b) C=56,5 F c) I=6,0 A rms. 
 
28 – Em uma certa fabricado no ABC, duas cargas estão ligadas em paralelo à rede elétrica. A 
energia é fornecida à fábrica com uma tensão de 4000 V rms. Uma das cargas é um forno de 
30 kW e a outra um conjunto de motores que se comportam como uma carga de 150kVA, com 
fator de potência atrasado de 0,6. Determine a corrente e o fator de potência da fábrica. 
Resposta: I=42,5 A e fp=1/2 
 
29 – Determine os valores de R e L no circuito a seguir para que a maior potência possível seja 
transferida para a carga. 
 
 
 
 
 
 
Resposta: R=800 Ω e L=1,6 H 
 
30 – Determine a potência média absorvida pelo resistor de 2 Ω no circuito da figura a seguir. 
 
Resposta: P = 413 W 
 
4k 
0,5uF L
R
2 
0,2 H 0,01 F 
14 A 
12 
110 cos20t V
5cos(1000t+60
o
) 
Fonte Carga