Cap I - Conceitos basicos

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Circuitos Elétricos I
Disciplina do 4to período 
60h Teóricas - 15h prática
Prof. Dr. José Alberto Diaz Amado
sportingjada1@hotmail.com jose_diaz@ifba.edu.br
2014.1
Coordenação de Engenharia Elétrica (COEEL)
Prof. José Alberto Díaz Amado
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Objetivo: Capacitar o discente com conhecimentos básicos da teoria de circuitos 
elétricos I, apresentando as técnicas de análise e projeto de circuitos lineares, invariantes 
no tempo, em corrente contínua, regido pelas leis de Kirchoff.
Habilidades e Competências: 
 Compreender a resposta dos elementos circuitais a excitações contínuas no tempo;
 Analisar circuitos elétricos em regime contínuo, através das diversas metodologias de
análise e teoremas de circuitos;
 Arquitetar circuitos elétricos com amplificadores operacionais reais;
 Entender os conceitos de capacitores e indutores e seu uso em circuitos elétricos;
 Analisar circuitos de primeira e segunda ordem;
Metodologia: Aulas expositivas; Estudos dirigidos; Lousa (quadro); Data 
show; Ferramentas de simulação computacional; Seminários, Laboratórios.
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Ementa:
Conteúdo Programático
1. Conceitos Básicos : Revisão de carga e corrente, tensão, potência e energia.
2. Leis Básicas de Circuitos : Lei de Ohm; nós, ramos e loops; Leis de Kirchoff; resistores em 
série e em paralelo; divisão de tensão e corrente; transformação estrela-triângulo.
3. Métodos de Análise de Circuitos: Análise nodal; análise de malha.
4. Teoremas de Circuitos: Propriedade de linearidade; superposição; transformação de fontes; 
teoremas de Thevènin e de Norton; máxima transferência de potência. 
5. Amplificadores operacionais: Ideal, estruturas básicas, aplicações.
6. Capacitores e Indutores: Revisão conceitual de capacitores e indutores; indutores e 
capacitores em série e em paralelo.
7. Circuitos de Primeira Ordem: Análise de circuitos RC e RL com fonte e sem fonte 
8. Circuitos de Segunda Ordem: Análise de circuitos RLC série e paralelo com fonte e sem
fonte e resposta ao degrau.
Conteúdo dos Laboratórios: Experiências envolvendo o conteúdo da teoria. 
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Sistema de Avaliação:
Onde:
Np1  nota individual alcançada na primeira prova escrita.
Np2  nota individual alcançada na segunda prova escrita.
Np3  nota individual alcançada na terceira prova escrita.
Np4  nota individual alcançada no laboratório/Seminários.
se Índice  7,0  então: discente aprovado (MS).
se Índice < 2,5  então: discente reprovado por nota (IN).
se 2,5  Índice  7,0  então: discente em prova final.
onde:
Índice  nota média individual alcançada durante o semestre.
NpF  nota individual alcançada na prova final.
se Final  5,0  então: discente aprovado na final (ME).
se Final < 5,0  então: discente reprovado por nota (IN). 
  10 N3.0)NN0.7(NÍndice p4p3p2p1 
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Bibliografia:
Bibliografia Básica 
- ALEXANDER, C. ; SADIKU, M. O. Fundamentos de Circuitos Elétricos.
Porto Alegre, Bookman, 2003. Biblioteca
- IRWIN, J. D. Análise de Circuitos em Engenharia, 4ª edição. São Paulo:
Pearson Prentice Hall, 2004
- BOYLESTAD, R. L. Introdução à Análise de Circuitos, 8ª edição. São
Paulo: Pearson Prentice Hall, 2004. Biblioteca
Bibliografia Complementar 
- NILSSON, J. W.; REIDEL, S. A. Circuitos Elétricos, 8ª edição. São Paulo:
Pearson Prentice Hall, 2009.
- EDMINISTER, J. A. Introdução aos Circuitos Elétricos – Coleção Schaum,
2ª edição. São Paulo, Makron Books, 1985.
- DORF, C. R.; SVOBODA, J. A. Introdução aos Circuitos Elétricos. Rio de
Janeiro, LTC, 2003
Cap I. Conceitos básicos
Circuitos Elétricos I
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Circuitos de Corrente Continua
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Metas de Aprendizado
 Rever o sistema internacional de 
unidades (SI) e os prefixos 
padronizados.
 Conhecer as definições das 
grandezas elétricas básicas.
 Conhecer os símbolos e as 
definições das fontes dependentes e 
independentes. 
 Ser capaz de calcular a potência 
absorvida por um componente de 
circuito utilizando a convenção 
passiva de sinais.
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Objetivos
 Introdução.
 Sistema de Unidades.
 Grandezas básicas .
 Componentes de um circuito
 Fontes de Alimentação
 Analises Computacional 
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Introdução
 Base de analises: Eletrônica industrial e de potencia, 
maquinas elétricas, comunicações, etc.
 Outras ramas da ciências físicas.
 Em engenharia, o foco principal é a transferência ou 
transmissão de energia.
 Circuitos elétricos: Interconexão de dispositivos 
elétricos.
 Desenvolvimento de técnicas para analisar circuitos 
elétricos simples e muito complexos.
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Introdução
 Circuito elétrico: é um modelo matemático que 
descreve aproximadamente o comportamento de um 
circuito elétrico real.
 Circuito elétrico real: Interligação de elementos 
elétricos em um caminho fechado, corrente circula 
para transformar a energia elétrica.
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Introdução
Evolução:1900 - 2000
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Sistema de Unidades
 No passado: Inglês e Métrico 
(MKS, CGS). 
 1960 - Sistema Internacional 
de Unidades SI.
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Grandezas básicas: 
Carga
 Características importantes das cargas elétricas:
- As cargas são bipolares, ou seja, existem cargas 
positivas e negativas. 
- Existe uma quantidade mínima de carga, que é a carga 
do elétron, −1,602x10-19 C.
- Os efeitos elétricos podem ser atribuídos à separação 
das cargas e ao seu movimento.
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Grandezas básicas: 
Corrente
- Corrente elétrica é a taxa de variação da carga em 
relação ao tempo e é medida em Ampères (A)
- Uma corrente continua (cc) é uma corrente que 
permanece constante ao longo do tempo.
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Grandezas básicas: Corrente
- Uma corrente alternada (ca) 
é uma corrente que varia senoi-
dalmente com o tempo.
- Por convenção, o sentido da corrente elétrica é oposto 
ao sentido do fluxo de elétrons.
- Existem cargas positivas e negativas, atribuir um 
sinal às grandezas de tensão e corrente.
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Grandezas básicas: 
Corrente
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Grandezas básicas: Tensão
- É a energia por unidade de carga usada para separar 
cargas de sinais opostos, temos:
- Diferencial de 1 V
energia de 1 Joule, 
deslocamos carga1 Coul. 
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Grandezas básicas: 
Tensão
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Grandezas básicas: 
Potencia
- Dispositivos reais apresentam limitações quanto a 
quantidade de potência que podem dissipar.
- Potencia é a variação de energia (liberada ou 
absorvida) em função da variação do tempo:
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Grandezas básicas: Potencia
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Grandezas básicas: 
Resistência
- Movimentação de cargas através de qualquer material, 
existe força de oposição.
- Oposição causada pelas colisões entre elétrons com 
outro elétrons e átomos do material.
- 4 fatores: Material, Comprimento, Área da seção reta 
e Temperatura.
- A ‘resistividade’, depende do material, se for maior , 
maior resistência. 
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Grandezas básicas: 
Resistência
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Grandezas básicas: 
Resistência
- Bons condutores possuem uma resistividade próxima 
a 10-8 Ω.m.
- Isolantes são materiais cuja resistividade é maior que 
1010 Ω.m.
- Materiais com resistividade entre 10-4 e 10-7 Ω.m são 
denominados semicondutores.
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Grandezas básicas: 
Resistência ideal
 Apresenta três características:
- Possui apenas dois terminais
- Descrito matematicamente em termos de V e A.
- Não pode ser subdividido em outros elementos
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Componentes de circuito: 
Elementos passivos
Elementos passivos: Resistencia, capacitor e Inductor
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Componentes de circuito: 
Fontes
Fontes DependentesFontes Independentes
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Fontes de Alimentação 
- Fontes são dispositivos que fornecem energia a um 
sistema.
- Fonte de Corrente Contínua (CC), Fluxo das 
cargas é unidirecional e constante para um 
período de tempo considerado.
- Fonte de Corrente Alternada (CA), As cargas
fluem ora num sentido, ora noutro, repetindo este 
ciclo com uma freqüência definida.
- Fonte Ideal, Fornece uma tensão ou corrente a uma 
carga independentemente do valor da carga.
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Fontes de Alimentação 
- Uma Fonte de Corrente Ideal é um dispositivo que
quando tem uma carga conectada a seus terminais 
mantém uma corrente constante.
- Existe um segundo conjunto de fontes, nas quais a
tensão ou corrente é uma função da tensão ou 
corrente em outra parte do circuito. Estas fontes
são denominadas fontes controladas.
- As fontes controladas existem em dispositivos
físicos como geradores e transistores.
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Analises Computacional
 Os mais utilizados (s):
- Cadence OrCad PSpice
- Electronics Workbench Multisim
- Psim
- Proteus
- Matlab – Simulink.
- Circuit wizard 
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Exercícios e Fontes
 Dos livros seguintes: 
 ALEXANDER, C. ; SADIKU, M. O. Fundamentos de Circuitos 
Elétricos (Cap 1);
 IRWIN, J. D. Análise de Circuitos em Engenharia, (Cap 1);
 BOYLESTAD, R. L. Introdução à Análise de Circuitos, (Cap 1);
 Fontes: 
 Aulas do Prof. Ademar G. Costa Junior
 Aulas fornecidas pelos livros bibliográficos
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Obrigado!!
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Próxima Aula:
Leis Básicas de Circuitos
 Lei de Ohm.
 Nós, ramos e loops.
 Leis de Kirchhoff. 
 Resistores em serie e Divisão de tensão.
 Resistores em paralelo e Divisão de corrente.
 Transformação Estrela-Triangulo.
 Aplicações