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Circuitos Elétricos I – Conteúdo da Unidade 01 – Professor Alex Ferreira dos Santos LISTA 01 DE EXERCÍCIOS PARA A AV1 1 Reveja a teoria ministrada em sala de aula sobre os seguintes assuntos da Unidade 01, a saber: 1.1 – Fontes independentes de corrente e tensão, e; 1.3 – Método das correntes de malha. Após isso, resolva os exercícios propostos abaixo. Entretanto, antes de resolver qualquer problema envolvendo circuitos elétricos, lembre-se das 03 observações abaixo: (1) Indicar todas as correntes convencionais distribuídas no circuito, junto com as polarizações através de cada elemento de circuito (resistor e fonte), para, em seguida, indicar todos os nós elétricos do circuito; (2) O que garante que dois ou mais resistores estão em série é o fato de todos estarem ligados em sequência e por todos eles passar a mesma corrente elétrica, e; (3) O que garante que dois ou mais resistores estão em paralelo é o fato de todos estarem ligados no mesmo par de nós elétricos. Você pode precisar da relação de equações abaixo, todas já estudadas na Disciplina Eletricidade Aplicada: 1. Lei de Ohm: V = R . I , onde V = Vab = Va Vb (diferença de potencial) I = V/R 2. Condutância Elétrica: G = 1/R V = I/G e I = G . V 3. Potência Elétrica: P = V . I ou P = V2/R ou P = I2 . R 4. Resistência Série Equivalente: REQ = R1 + R2 + ... + RN 5. Resistência Paralela Equivalente: (1/REQ) = (1/R1) + (1/R2) + ... + (1/RN) ; GEQ = G1 + G2 + ... + GN , com REQ = 1/GEQ ; REQ = (R1 . R2) / (R1 + R2) 02 resistores em paralelo. 6. Divisor de Tensão: VXY = (RXY / REQ) .VS , válida para 01 (uma) malha, onde: VXY Tensão entre os pontos (nós elétricos) genéricos X e Y. RXY Resistência Equivalente ligada entre os nós elétricos genéricos X e Y, por onde circula a corrente que entra no nó X e sai no nó Y. VS Tensão que, diretamente, alimenta a malha que contém VXY e RXY. REQ Resistência Equivalente da malha alimentada por VS. 7. Divisor de Corrente: IX = (GX / GEQ) . IT , válida para 01 (uma) corrente que se divide por 02 (dois) ou mais resistores em paralelo, onde: IX Corrente através do resistor “X” que possui condutância GX. GX Condutância do resistor “X” por onde circula a corrente IX. IT Corrente Total que se divide pelos “N” resistores em paralelo. GEQ Soma das Condutâncias de cada resistor da associação paralela dos “N” resistores (Condutância Equivalente). ou IX = (RY / (RX + RY)) . I, válida para 01 (uma) corrente que se divide por apenas 02 (dois) resistores em paralelo, onde: IX Corrente através do resistor “X” que possui resistência RX. RX Resistência do resistor “X” por onde circula a corrente IX. IT Corrente Total que se divide pelos 02 resistores em paralelo, RX e RY. Agora, resolva os problemas abaixo. Qualquer dúvida, pergunte-me em Sala de Aula, ou através do meu e-mail: santos.alex@estacio.br 1a) Converter as fontes de tensão mostradas nas figuras 01(a) e (b) em fontes de corrente: Figura 01 Circuitos Elétricos I – Conteúdo da Unidade 01 – Professor Alex Ferreira dos Santos LISTA 01 DE EXERCÍCIOS PARA A AV1 2 2a) Converter as fontes de corrente mostradas nas figuras 02(a) e (b) em fontes de tensão: Figura 02 3a) Achar as correntes que passam pelos resistores no circuito mostrado na figura 03. Converter, depois, a fonte de corrente e o resistor de 2 numa fonte de tensão equivalente e achar, novamente, as correntes dos resistores. Comparar os resultados. 4a) No circuito mostrado na figura 04, encontre as 03 correntes de circuito fechado (ou correntes de malha) que percorrem os seguintes percursos fechados: ABGFA (corrente I1), BCDFB (corrente I2) e DEFD (corrente I3); em seguida, encontre o valor e o sentido das correntes verdadeiras que percorrem os seguintes resistores: R1, R2, R3, R4, R5 e R6. Dados do problema: R1 = 3, R2 = 4, R3 = 5, R4 = 6, R5 = 7 e R6 = 8; V1 = 42V, V2 = 25V e V3 = 57V. Figura 03 Figura 04 5a) Repita a 4a questão considerando que, agora, as 03 correntes de malha percorrem os seguintes percursos fechados: ABCDFA (corrente I1), BCDEFGB (corrente I2) e DEFD (corrente I3). Compare os resultados com o problema da 4a questão. 6a) Repita a 4a questão considerando que, agora, as 03 correntes de malha percorrem os seguintes percursos fechados: ABCDEFA (corrente I1), BGFEDCB (corrente I2) e AFEDCBA (corrente I3). Compare os resultados com o problema da 4a e 5a questões. 7a) No circuito mostrado na figura 05, encontre o valor e o sentido das correntes verdadeiras que percorrem os resistores de 4 e 6. Substitua a fonte de corrente por uma fonte de tensão. Figura 05 Figura 06 8a) Para o circuito mostrado na figura 06, que é o mesmo da figura 05, usando, agora, a Análise de Malha, encontre o valor e o sentido das correntes verdadeiras que percorrem os resistores de 4 e 6. 9a) No circuito mostrado na figura 07, encontre as 03 correntes de circuito fechado (ou correntes de malha), I1, I2 e I3; em seguida, encontre o valor e o sentido das correntes verdadeiras que percorrem os resistores de 3, 4, 5, 6, 7 e 8. Circuitos Elétricos I – Conteúdo da Unidade 01 – Professor Alex Ferreira dos Santos LISTA 01 DE EXERCÍCIOS PARA A AV1 3 Figura 07 Figura 08 10a) Para o circuito mostrado na figura 08, usando a Análise de Malha, encontre o valor e o sentido das correntes verdadeiras que percorrem os resistores de 6 e 10. 11a) Encontre a queda de tensão VAB no circuito mostrado na figura 09 por 03 métodos diferentes: (1) Divisão de Tensão; (2) Divisão de Corrente, e; (3) Análise de Malha (escolha as correntes de malha). Figura 09 12a) Encontre a queda de tensão VCD no circuito mostrado na figura 10 por 02 métodos diferentes: (1) Usando a Lei de Ohm, a LTK, a LCK, a Divisão de Tensão ou a Divisão de Corrente, e; (2) Análise de Malha (escolha as correntes de malha), em combinação com a Lei de Ohm. Figura 10 13a) Encontre a queda de tensão VCD no circuito mostrado na figura 11 por 02 métodos diferentes: (1) Usando o Teorema -, a Lei de Ohm, a LTK, a LCK, a Divisão de Tensão ou a Divisão de Corrente, e; (2) Análise de Malha (escolha as correntes de malha), em combinação com a Lei de Ohm. Figura 11 Bons Estudos !!!
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