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UNIVERSIDADE REGIONAL DE BLUMENAU DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CURSOS DE ENG. INDUSTRIAL ELÉTRICA E ENG. DE TELECOMUNICAÇÕES PROFESSORES: ADRIANO PÉRES, ALMIR BERNARDO E FÁBIO LUÍS PEREZ CIRCUITOS ELÉTRICOS I 3ª LISTA DE EXERCÍCIOS 1) Para o circuito abaixo determine a corrente i(t), para todo o tempo, sabendo que a corrente inicial na indutância é nula. Esboce num gráfico o comportamento da corrente i(t). 10HvL(t) + - E t(ms) E(t) + - 5V 15V 10V iL(t) 5 10 15 2) Para o circuito abaixo determine, para todo o tempo, a expressão da corrente no indutor L1, sabendo que E=100V; L1=10mH; L2=20mH e quando a chave se fecha, no tempo t=0s, iL1(0)=2A e iL2(0)=5A. L2 + - E vL1(t) L1 S + - + - vL2(t) iL1(t) iL2(t) 3) Determine i(t) para todo t sabendo que: a) a chave permanece na posição 1 até 10ms [i(0)=0A]; b) no tempo t=10ms a chave comuta instantaneamente para a posição 2, permanecendo até o tempo t=20ms; c) no tempo t=30ms a chave comuta instantaneamente para a posição 3, ali permanecendo indefinidamente. 20mH5W + - 100V vL(t) 10W + - 50V i(t) + - S 1 2 3 4) Deduzir a expressão da corrente i(t), para todo o tempo, no circuito dado abaixo. Sabe-se que a corrente inicial da indutância é de 2A; a chave fica na posição 1 por 10ms e depois comuta instantaneamente para a posição 2, onde permanece indefinidamente. 10W 2.Ix 12W 5A 1 2 12mH + - 12V + - 2.Vx 8W 5W5W 6W i(t) + - Vx Ix UNIVERSIDADE REGIONAL DE BLUMENAU DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CURSOS DE ENG. INDUSTRIAL ELÉTRICA E ENG. DE TELECOMUNICAÇÕES PROFESSORES: ADRIANO PÉRES, ALMIR BERNARDO E FÁBIO LUÍS PEREZ 5) Deduza a expressão da tensão sobre o capacitor da figura abaixo, sabendo que i(t)= 40.t + 20.cos(t) e que a tensão inicial do capacitor é nula. vC(t) + -i(t) C 6) Para o circuito abaixo, determine o tempo necessário para que a tensão no capacitor atinja 400V, sabendo que C=100mF e i(t)=5A. (R: t=8ms) C vC(t) + -i(t) 7) Determinar a expressão da tensão no capacitor para todo o tempo. (C=10mF) C vC(t) + -i(t) i(t) 10A 5A t(ms)63 5 8 100 8) Deduzir a expressão da tensão v(t), para todo o tempo, no circuito dado abaixo. Sabe-se que a tensão inicial da capacitância é nula; a chave fica na posição 1 por 10ms e depois comuta instantaneamente para a posição 2, onde permanece indefinidamente. 12W 2.Ix 10W + - 220V + - 2.Vx4W Ix 1 6W 10W 5A 9W 2 + -Vx + - vC(t)200uF 9) Analisando o circuito abaixo, trace num gráfico a tensão vc(t) para todo t. vc(0)=2V. 0,2W t=0s t=5s 0,4W + - 10V + - 20V 1W 0,2W t=10s 0,1F 0,4W + - vc(t) 10) Dado o circuito abaixo, trace num gráfico a corrente i(t) para todo t. A chave é colocada na posição 1 em t=0s. i(0)=0A. t=2s 2A 2H + - 10V 1W 2W 1 2 UNIVERSIDADE REGIONAL DE BLUMENAU DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CURSOS DE ENG. INDUSTRIAL ELÉTRICA E ENG. DE TELECOMUNICAÇÕES PROFESSORES: ADRIANO PÉRES, ALMIR BERNARDO E FÁBIO LUÍS PEREZ 11) Dado o circuito abaixo determine a tensão v(t) para todo o tempo. 4W 2W 0,2F + - E(t) 4W 1 2 3 E(t) [V] t[s] 10 20 12) Determine a tensão v(t) para todo o tempo sabendo que S1 fecha no tempo t=0s e abre no tempo t=10s e a chave S2 fecha no tempo 10s. Sabe-se, também, que a tensão inicial do capacitor é nula.. S1 1W S2 5W10A 0,5F 1W v(t) + - t=0 t=10s 13) Analisando o circuito e o gráfico abaixo, determine o valor da indutância L. 3W+ - 10V L6W i(t) [A] t [s] i(t) 5 10 14) Dado o circuito abaixo, trace num gráfico a corrente i(t) para todo t. A chave é fechada em t=0s. A corrente inicial da indutância é igual a 5A e a tensão E=10+2.cos(t) 2H t=0S + - E(t) 15) Dado o circuito abaixo, determine e trace num gráfico a tensão v(t) e a corrente i(t) para todo t. A tensão inicial da capacitância é nula. t=10s 5W 10W t=0s 0,1F 10W + - 10V + - v(t) i(t) 16) No circuito abaixo, a chave S fecha em t=0s na posição 1 e em t=2s na posição 2, ali permanecendo permanentemente. Determine os valores de R e L. L + - 10V R 1 2 0s 5s 10s 15s 20s 25s 5,0 4,0 2,0 0 i [A] t [s]6s2s 1,84 UNIVERSIDADE REGIONAL DE BLUMENAU DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CURSOS DE ENG. INDUSTRIAL ELÉTRICA E ENG. DE TELECOMUNICAÇÕES PROFESSORES: ADRIANO PÉRES, ALMIR BERNARDO E FÁBIO LUÍS PEREZ 17) Trace a curva vc(t) para todo t, sabe-se que vc(0)=0V. A chave S1 é conectada ao ponto 1 em t=0s, comutando instantaneamente para a posição 2 em t=3s. A chave S2 fica fechada desde t=0s até ser aberta em t=10s, permanecendo nessa situação indefinidamente. I 1 2 t=3s 0,1F 15W 10W t=10s + - 20V 10W S1 S2 + - vc(t) 18) Determine a expressão da tensão na capacitância C para todo o tempo e apresente seu comportamento em um gráfico. A chave S é fechada em t=10ms. 10W S 100W + - i(t) vc(t)C=10uF i(t) [A] = 5.t para 0 < t < 5ms 2 para 0 < t < 5ms vc(0) = 0 V 0 para t > 10ms 19) A chave S é colocada na posição 1 no tempo t=0s. Neste tempo, não há nenhuma energia armazenada nas indutâncias do circuito. No tempo t=5ms a chave é colocada na posição 2 e por ali fica indefinidamente. Determine a expressão da corrente i(t) para todo o tempo esboçando seu comportamento em um gráfico. 7W5W+ - 50V 10mH 5mH 6mH 13W15W 1 2 S 8mH 2mH 7mH 3mH i(t) Exercícios adicionais: Livro: Nilsson e Riedel – Circuitos Elétricos Problemas 7.1 até 7.70. Livro: J. David Irwin – Análise de Circuitos em Engenharia Problemas 6.1 até 6.46 e 7.1 até 7.57.
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