Portfólio Circuitos Elétricos

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Portfolio circuitos eletricos avancado
Circuitos eletricos (Anhanguera Educational)
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Portfolio circuitos eletricos avancado
Circuitos eletricos (Anhanguera Educational)
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Universidade Anhanguera 
Polo parauapebas 
 
 
 
Engenharia elétrica 
 
 
 
 
 Henrique jose sousa silva RA 3570501906 
 
 
 
 
Portfólio Circuitos elétricos avançados 
 
 
 
 
 
 
 
Canaã dos carajás 
2025 
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Henrique jose sousa silva 
 
 
 
 
Portfólio Circuitos elétricos avançados 
 
 
 
 
 
 
 
 Trabalho apresentado ao curso de 
Engenharia elétrica como requisito 
 para obtenção de nota 
 
 Orientador: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Canaã dos carajás 
2025 
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RESUMO 
 
Este artigo faz análise aos temas propostos Circuitos elétricos avançados com base na 
literatura procuramos resolver os problema nesta atividade, isto é, análise de fasores e 
impedâncias, análise de circuitos elétricos trifásicos equilibrados, potência trifásica, 
transformadores reais. 
 
 Neste artigo traremos algumas análises baseadas em atividade prática no laboratório 
algetec, onde realizamos atividades norteadas no proposto pelo roteiro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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SUMÁRIO 
 
 
 
I-INTRODUÇÃO....................................................................................................................... 5 
II-DESENVOLVIMENTO..................................................................................................... 6 
FASORES E IMPEDÂNCIAS..............................................................................................6 
ANÁLISE DE CIRCUITOS TRIFÁSICOS EQUILIBRADOS..........................................9 
POTÊNCIA TRIFÁSICA........................................................................................ 11 
TRANSFORMADORES REAIS.......................................................................14 
III-CONCLUSÃO.....................................................................................................................16 
REFERÊNCIAS...................................................................................................................... 17 
 
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I-INTRODUÇÃO 
 
Na disciplina de circuitos elétricos avançados estuda-se conceitos complexos que vão de 
análise básica de corrente contínua a leis de kirchhoff, análise nodal e análise de malha, o 
estudo avançado aprofunda-se na análise de circuitos em regime alternado sistemas 
trifásicos, análise de transientes e redes de dois pórticos. 
 
No artigo acadêmico iremos abordar algumas temas de forma prática e visual do que foi 
executado em laboratório 
 
 
 
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II-DESENVOLVIMENTO 
FASORES E IMPEDÂNCIAS 
 
Atividade proposta: Montar um circuito elétrico no LTspice, calcular a resistência e a tensão 
de Thévenin com base na teoria estudada, medir com o voltímetro e com o amperímetro a 
tensão e a corrente nos terminais de carga ab, respectivamente, bem como analisar as 
curvas senoidais apresentadas pelos equipamentos. 
 
De acordo com a atividade proposta seria necessário montar um circuito no software 
LTspice, para visualizar as ondas senoidais de tensão, de forma que fosse comparado com o 
cálculo da tensão de thevenin e resistência. 
Para calcular a resistência de thevenin deve-se utilizar o teorema de thevenin que diz, Para 
calcular a Resistência (𝑅𝑇𝐻), é preciso primeiro remover a carga do circuito e, em seguida, 
curto-circuitar todas as fontes de tensão e abrir (desligar) todas as fontes de 
corrente.Após essas etapas, a 𝑅𝑇𝐻 é a resistência equivalente vista pelos terminais abertos 
do circuito original. Essa resistência equivalente pode ser encontrada usando as regras de 
combinação de resistores em série e paralelo. 
Ficando dessa forma: 
 
Calculando os resistores em paralelo temos: 
= x3 / 12+3 = 36/15 = 2,4 𝑅1 * 𝑅2/ 𝑅1 + 𝑅2 12
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Rth= 2,4ohm 
Resultado encontrado utilizando o teorema de thevenin. 
 
Cálculo da tensão de thevenin 
Para o cálculo de tensão de thevenin foi utilizado que, para encontrarmos a tensão sobre o 
ponto a e b precisamos encontrar a corrente do circuito, utilizamos o princípio da lei de Ohm 
que diz: I=V/R, como temos 2 fontes e 3 resistências. 
Vfonte1= 84V / Vfonte2= 21V / R1= 12 ohm / R2= 3 ohm / R3= 6 ohm 
Cálculo da tensão de thevenin: 
Para calcular a tensão de Thévenin (𝑉𝑇ℎ) entre os terminais a e b, é necessário determinar a 
tensão de circuito aberto (𝑉𝑎𝑏) nesses pontos. Como o circuito contém duas fontes de 
tensão independentes, o princípio da superposição é a abordagem mais adequada. 
As fontes de tensão senoidais do circuito são representadas por V1 = SINE(0 84 60) e V2 = 
SINE(0 21 60), indicando um offset de 0, amplitude de 84V e 21V, e frequência de 60Hz 
para ambas. No cálculo com fasores, as fontes podem ser expressas como 
𝑉1=84∠0∘ 
𝑉2=21∠0∘ 
Para encontrar a contribuição de V1, a fonte V2 deve ser desligada, o que significa 
substituí-la por um curto-circuito. Nesse cenário, o circuito se torna um divisor de tensão 
com V1 e os resistores R1 e R3. Como R2 está em série com um curto-circuito, ele não 
afeta a tensão no nó a. 
1. Cálculo da corrente (I1) no ramo R1-R3: 
 
2. I1=V1R1+R3=8412+6=8418≈4,67 A 
3. Cálculo da tensão no nó 'a' (que é a tensão sobre R3): 
4. Va1=I1×R3=4,67×6=28 V 
5. A tensão de circuito aberto entre a e b é a própria tensão no nó a: 
𝑉𝑎𝑏1=𝑉𝑎1=28 V 
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https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portfolio-circuitos-eletricos-avancadoContribuição de V2 (𝑉𝑎𝑏2) 
Para encontrar a contribuição de V2, a fonte V1 deve ser desligada e substituída por um 
curto-circuito. Nesse caso, o circuito também forma um divisor de tensão, mas agora com V2 
e os resistores R2 e R3. 
1. Cálculo da corrente (I2) no ramo R2-R3: 
2. I2= = 𝑉2/ 𝑅2 + 𝑅3 21 / 3 + 6 = 21 / 9 = 2, 33𝐴
3. Cálculo da tensão no nó 'a' (que é a tensão sobre R3): 
4. 𝑉𝑎2 = 𝐼2 * 𝑅3 = 2, 33 * 6 = 14𝑉
5. A tensão de circuito aberto entre a e b é a própria tensão no nó a, porém, a corrente 
está no sentido oposto ao da contribuição de V1, o que inverte a polaridade da 
tensão em R3: 
Resultado: 
Vth= 𝑉𝑎𝑏1 + 𝑉𝑎𝑏2 = 28𝑉 + (− 14𝑉) = 14𝑉
Representação de ondas de tensão e corrente no circuito elaborado a partir de 
roteiro 
 
Tensão medida no software: 24Vca 
Corrente medida no software: 4A, ambas as ondas medidas sobre o ponto de carga a e b. 
 
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ANÁLISE DE CIRCUITOS TRIFÁSICOS EQUILIBRADOS 
 
De acordo com o roteiro montar um circuito na topologia em estrela-triângulo no programa 
LTspice; medir os valores da tensão de cada linha; Medir os valores da corrente de cada 
linha; verificar o valor da corrente na resistência R1; e plotar a curva característica da 
corrente na resistência R1 da conexão em triângulo. 
De acordo com o roteiro foi montado um circuito elétrico trifásico, seguindo o passo a passo. 
 
● 1 exibir um gráfico com tensão de linha 
 
 
De acordo com o gráfico obtemos um resultado de tensão de linha medindo 173V utilizando 
a fórmula Vf (tensão de fase) * √3, e um valor RMS= VL/√2= 173,1/√2= 122,4V. 
 
● 2 exibir um gráfico com a corrente de linha 
 
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De acordo com o gráfico obtido a corrente de linha é 30A, com um valor RMS= I/√2= 30/√2= 
21,21A. 
● 3 exibir um gráfico com a corrente sobre o R1. 
 
 
Observando os gráficos encontramos valores para tensão, corrente e corrente sobre o R1, 
executando o circuito estrela triângulo podemos observar os valores de pico para tensão e 
corrente, RMS. 
 
Pico para tensão: 180 Vca para tensão de linha 
Pico para corrente: 30A para corrente de linha 
Valor RMS para tensão: 122,4 Vca 
Valor RMS para corrente: 21,21A. 
 
 
Imagem com todas as ondas senoidais, circuito trifásico montado. 
 
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POTÊNCIA TRIFÁSICA 
 
Conforme o proposto no portfólio Av3 deve-se construir um sistema trifásico com 
características indutivas, onde analisando pelos resultados de tensão de linha e corrente 
deve-se calcular o FP= fator de potência e a partir daí corrigir utilizando banco de 
capacitores. 
 
Imagem com circuito trifásico com características indutivas montado e tensão de linha 
Analisando a imagem obtemos um valor de tensão de linha para 311 Vca. 
 
O circuito se trata de um sistema trifásico em ligação estrela, com fonte de alimentação e 
cargas, indutores e resistores, o circuito foi montado utilizando as técnicas de edição no 
proposto pelo portfólio, foi utilizado tensão de 179,6 Vca nas fontes indutores de 10mH e 
resistores de 2 ohm. 
utilizando o conhecimento adquirido ao decorrer na matéria temos a tensão de linha= Vf x 
√3, seguindo a fórmula temos: 179.6 Vca x √3= 311,07 Vca tensão de linha com um valor 
RMS= 220 Vca. 
 
Imagem com circuito trifásico com características indutivas montado e corrente de linha 
 
 
 
 
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De acordo com a imagem obtemos uma corrente de 41 A, para obtenção do FP (fator de 
potência) como no nosso circuito equilibrado podemos ter acesso a defasagem entre a 
tensão e corrente do circuito por meio da diferença no período entre tensão e corrente. 
 
 
 
A Partir do gráfico obtido a tensão V1 e Corrente sobre o R1 obtemos a diferença de período 
 
∆t= Ttensão – TCorrente = 21,25m – 27,68m = -6,43 ms 
 
Com a defasagem podemos converter para graus: 
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A conversão de defasagem de tempo para graus é feita usando a relação período= 360 
graus: 
 
∆t/T= θ/360゜ 
T= 60ms 
 
utilizando a fórmula: 
-6,43 ms/60 ms= θ/360゜ 
θ= -6,43 ms/60 ms x 360゜ 
θ= -0,107 x 360゜= -38,58゜ 
 
Com a defasagem é possível calcular o FP: 
FP= cos(ፀ)= cos(-38,58)= 0,78. Portanto esse é o valor do fator de potência 
 
Para a correção do FP devemos calcular a potência aparente: 
 
Sვ∅= 3 x Vf/(RMS) x If/(RMS)= 3 x 179,6* 41/2= 11.045,4 VA 
 
Para acharmos o valor dos capacitores devemos encontrar a potência reativa que 
deve anular a potência aparente. 
Q³ = S³ x sen(ፀ) = 11.045,4 x sen(38,58) = 6887 VA 
 
Sendo 6887 VA potência ativa reativa para correção do FP=1 
 
Calculando o valor dos capacitores para serem colocados no sistema para correção: 
 
C= 6887/ 3 x 2π x 60x (179,6/√2)²= 687🇺F 
 
Com a correção no circuito obtemos o seguinte circuito: 
 
 
 
 
 
 
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TRANSFORMADORES REAIS 
 
Conforme o proposto na Av4 foi realizado a ligação de um circuito no laboratório da algetec, 
realizando a ligação de um transformador com características de rebaixar tensão, o 
transformador tem potência de um 1 KVA. 
 
foi realizado a ligação de 127Vca para 24 volts: 
 
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Logo em seguida foi realizado a ligação de 220Vca para 24 Volts: 
 
 
Foi realizada a ligação no primário tanto para 127 quanto 220 Vca, e medido às 12V e 24V 
alterando os polos do multímetro de 24V para 12V na saída do transformador ou secundário 
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III-CONCLUSÃO 
Conclui-se que durante a elaboração do portfólio foram desenvolvidas habilidades de 
aprendizado, desenvolvimento de análise de circuitos básicos e complexos, desenvolvido 
habilidades de análise de malhas, utilização do software LTspice. 
Foram de suma importância a prática no laboratório onde foram analisadas as ondas 
senoidais de circuitos trifásicos com características indutivas. 
 
 
 
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REFERÊNCIAS 
https://cogna.grupoa.education/sagah/redirect/auth/?tokenId=4c55e696-d642-42ad-9efa-106
84f3a7ca1&requestId=ca90915d-d7a5-476d-bce1-fdba8a1fa210&contentId=630e2459d88fd
b001aa19a20&produto=ualabid&ualabid=976 
 
 
 
 
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	I-INTRODUÇÃO 
	II-DESENVOLVIMENTO 
	FASORES E IMPEDÂNCIAS 
	ANÁLISE DE CIRCUITOS TRIFÁSICOS EQUILIBRADOS 
	POTÊNCIA TRIFÁSICA 
	 
	TRANSFORMADORES REAIS 
	III-CONCLUSÃO 
	REFERÊNCIAS