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CIRCUITOS ELÉTRICOS I Aula 7 Prof. Humberto Abdalla Jr abdalla@ene.unb.br ENE-UnB Universidade de Brasília Circuitos Resistivos Transformação triângulo-estrela e estrela triângulo Circuitos com Fontes Dependentes Circuitos de Laço Único Combinação de Resistores e Fontes de Tensão em série Divisor de Tensão ENE-UnB Universidade de Brasília Sumário: Leis básicas Lei de Ohm Leis de Kirchoff Circuitos de Par de Nós Único Combinação de Resistores e Fontes de Corrente em paralelo Divisor de Corrente Circuitos com Combinações de Resistores em Série e em Paralelo Transformação triângulo-estrela e estrela triângulo Circuitos com Fontes Dependentes Aula 7 CIRCUITOS DE LAÇO UNICO CIRCUITOS com Único Par de Nós RESUMO V Resistencia Equivalente de dois Resistores Em Paralelo Em Série Três ou Mais Resistores DIVISOR DE CORRENTE RESUMO DIVISOR DE TENSÃO Distribuição de Potência em Circuitos Resistivos Para qualquer circuito resistivo, a potência aplicada por uma fonte será igual a potência dissipada pelos elementos resistivos. Princípio da Conservação de Potência (Teorema de Tellegen) RESUMO A relação de Potência para circuitos resistivos é valida para circuitos paralelo, em série, e mistos ASSOCIAÇÃO DE FONTES fontes devem ter o mesmo sentido e o mesmo valor fontes devem ter a mesma polarização e o mesmo valor Em Série Em Paralelo fonte de tensão colocada em série com uma fonte de corrente não vai alterar a intensidade da corrente fonte de corrente paralelo com a fonte de tensão não altera a tensão na ligação. 7 Transformação Delta-Estrela Para que serve ? • Serve para Simplificar alguns circuitos quando os resistores não estão nem em série, nem em paralelo. EXEMPLO: Transformação Delta-Estrela Transformação Triangulo-Estrela Transformação P - T Transformação Triângulo-Estrela É o relacionamento entre as duas configurações Equivalência entre as Redes Y & D Para transforma uma rede em outra elas têm que ser Equivalentes R31 R31 R12 R12 R34 R34 As resistências vistas nos terminais de entrada e saída devem ser iguais Equivalência entre as Redes Y & D Exemplo: R34 com os terminais (1-2) em aberto deve ser igual em ambos os circuitos R34 R34 R12 R12 R31 R31 Vamos resolver essas equações para R1, R2 e R3 1 2 1 2 = (1) (2) (3) (1) (2) (3) Será que existe um procedimento padrão? Transformação Triângulo-Estrela Transformação Δ - Y: Cada resistor na rede Y é o produto dos resistores nos dois ramos adjacentes da rede Δ, dividida pela soma dos três resistores da rede Δ. Transformação Y – Δ: Cada resistor na rede Δ é a soma de todos os produtos possíveis dos resistores da rede Y, dividida pela resistor oposto da rede Y. DEFINIÇÃO 1 2 5kW 36 V 6kW 12kW 4kW 18kW 6kW + - Exemplo: Dado o circuito Calcule Io Solução 1) Transformação Delta –Estrela a b c n Ra Rc Rb R1 R2 R3 6kW 18kW 12kW 36 V 6kW 4kW + - a b d c 5kW 6kW 18kW 12kW 36 V 6kW 3kW 4kW 6kW 2kW + - a b d c 5kW 5kW 36 V 6kW 12kW 4kW 18kW 6kW + - Calcule Io Solução a b c d 12kW 36 V 6kW 3kW 4kW 6kW 2kW + - a b d c 5kW 5kW 36 V 3kW + - a d 5kW 36 V 3kW 6kW 12kW + - a d Calculando Io Aplicando Divisor de Corrente: 5kW 36 V 3kW 6kW 12kW + - a d 36 V 6kW 12kW 4kW 6kW + - 18kW Transformação Delta –Estrela Resistencia em Série Resistencia em Paralelo Divisor de Corrente RESUMINDO Determine a resistência equivalente do circuito mostrado abaixo a partir dos terminais x-y. Exemplo Solução: Vamos fazer uma Transformação D -Y R1 R2 R3 2,791 Transformação Δ - Y: Cada resistor na rede Y é o produto dos resistores nos dois ramos adjacentes da rede Δ, dividida pela soma dos três resistores da rede Δ. Não é possível aplicar as regras de associação série-paralela, pois não é possível identificar este tipo de associação no circuito. Observação 22 Req = 2,791 resistência equivalente 5,184 Ache a Fonte de tensão que fornece 2 Amps de corrente ao circuito 2)Vamos fazer uma Transformação D -Y SOLUÇÃO: Exemplo: I=2A 1 W 3 W 1 W 1 W 3 W 1 W 1 W 1 W 1 W Vs + - a d c e f g R1 R3 R2 R1 R3 R2 1) Identificar associações Serie e Paralelo 1 3 2 Calculo da Fonte de tensão que forneça 2 A ao circuito ? ? ? a 4mA 12kW 12kW + - b d c Divisor de Corrente: EXEMPLO: Achar Vo no circuito abaixo 1) Vamos redesenhar o Circuito a b 4mA 12kW 12kW 12W 12kW 12kW + - a b 4kW 4kW 4kW EXEMPLO: Resolvendo o mesmo problema O CIRCUITO RESULTANTE SERÁ UM DIVISOR DE CORRENTE Achar Vo no circuito abaixo CONVERTER este “Y” em “” Devemos manter estes Dois Nós! A CONVERSÃO “Y” em “” FORNECE RESISTENCIAS EM SERIE E PARALELO! 27 DIVISOR DE CORRENTE 28 a b c d 6W 9W EXEMPLO: a b c d 36V 12W 18W 2W + - a b c d 9W e a b 36V 4W + - e + - 3W 36V Divisor de Corrente Circuitos de Laço Único Combinação de Resistores e Fontes de Tensão em série Divisor de Tensão ENE-UnB Universidade de Brasília Sumário: Leis básicas Lei de Ohm Leis de Kirchoff Circuitos de Par de Nós Único Combinação de Resistores e Fontes de Corrente em paralelo Divisor de Corrente Circuitos com Combinações de Resistores em Série e em Paralelo Transformação triângulo-estrela e estrela triângulo Circuitos com Fontes Dependentes Circuitos com Fontes Dependentes RELEMBRANDO: • tensão depende ou é controlada por uma tensão ou uma corrente existente em outra parte do circuito. Fonte de tensão controlada ou dependente: Fonte de corrente controlada ou dependente: • corrente depende ou é controlada por uma tensão ou uma corrente existente em outra parte do circuito. 2 TIPOS 2 TIPOS + Fonte de Corrente controlada por corrente Fonte de Tensão controlada por tensão Fonte de Tensão controlada por corrente Fonte de corrente controlada por tensão V = Av Vc V = Rm Ic I = Ai Ic I = Gm Vc Parâmetro que está controlando a Tensão/corrente Constante de Proporcionalidade Saída Quatro Tipos de Fontes Dependentes 1 W 2W + - Como resolver circuitos com Fontes Dependentes 1) Tratar as Fontes Dependentes como Fontes Independentes Escrever as Equações das Leis de Kirchhoff para corrente ou tensão 2) Escrever as Equações que especificam o relacionamento das Fontes Dependentes com o parâmetro desconhecido. 30 V + - Vo + - 2Vo - 3W Vou chamar de Equação auxiliar Equação Auxiliar Exemplo: Determine Vo 1) Tratar as Fontes Dependentes como Fontes Independentes Escrever as Equações das Leis de Kirchhoff para tensão 2) Escrever as Equações que especificam o relacionamento das Fontes Dependentes com o parâmetro desconhecido. 1k W 2W + - 30 V + - Vo + 2Vo - 3W + - - Exemplo: Determine a correte I 1) Tratar as Fontes Dependentes como Fontes Independentes Escrever as Equações das Leis de Kirchhoff para tensão 2) Escrever as Equações que especificam o relacionamento das Fontes Dependentes com o parâmetro desconhecido. + - - - - 1) Tratar as Fontes Dependentes como Fontes Independentes 2) Escrever as Equações que especificam o relacionamento das Fontes Dependentes com o parâmetro desconhecido. 2k W 3kW 1k W 21mA 3kW + - 1) Tratar as Fontes Dependentes como Fontes Independentes Escrever as Equações das Leis de Kirchhoff para corrente + - Exemplo: Calcular Vo Lei de OHM 2) Escrever as Equações que especificam o relacionamento das Fontes Dependentes com o parâmetro desconhecido. 4W 6W + - 12 V + - + - 4W + - 3W SOLUÇÃO: 36 v Divisorde Tensão 12 v 1) Calculo de 3) Calculo de 39 Exemplo: Considere o amplificador transistorizado abaixo, determine o Ganho do Amplificador G ( relação entre as tensões de saída e entrada) 4kW 100W + - + - + - 500W 300W 5kW SOLUÇÃO: Divisor de Corrente: 4kW 100W + - + - + - 500W 300W 5kW 3) Ganho do Amplificador SOLUÇÃO: Vamos somar as duas fontes e aplicar Divisor de Corrente 2kW 1KW 6kW + - Divisor de Corrente Equação Auxiliar Ex.: Encontre o valor de “g” para que a potência fornecida pela fonte de corrente seja de 20 W SOLUÇÃO: + - + LKC: LKC: 1) Potência da Fonte de Corrente LKT: LKT: LKC: 43 Universidade de Brasília PRÓXIMA AULA : TÉCNICAS DE ANÁLISE NODAL E DE LAÇOS
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