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UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA DISCIPLINA: Laboratório de Circuitos Elétricos II PROFESSOR: RELATÓRIO DA PRÁTICA “TEOREMA DA SUPERPOSIÇÃO E TEOREMA DA RECIPROCIDADE” Aluno: Turma: Engenharia Elétrica 2012.2 Data: 19/03/2015 Juazeiro-Bahia OBJETIVOS Com a utilização de todos os equipamentos que serão descritos no procedimento teórico, a prática teve como objetivo a verificação do teorema da superposição e o teorema da reciprocidade. INTRODUÇÃO TEÓRICA Teoremas facilitam a resolução de circuitos e propiciam calcular bem mais rapidamente a corrente e/ou tensão sobre um elemento específico. Cada circuito possui sua particularidade, dominar o maior número de métodos e ferramentas de análise é mais que um compromisso para um projetista de circuitos. Dois teoremas são de grande importância na analise de circuitos, o primeiro, Teorema da Superposição afirma: A corrente elétrica total em qualquer ramo de um circuito bilateral linear é igual a soma algébrica das correntes produzidas por cada fonte atuando separadamente no circuito. Isto vale também para a tensão elétrica (ou voltagem) [1], o segundo, Teorema da Reciprocidade estabelece: Que um circuito linear com uma única fonte, se a fonte localizada no ramo A provoca uma corrente I no ramo B, então ao mover a fonte de tensão para o ramo B provocar-se-á uma corrente I no ramo A [2]. A aplicabilidade desses teoremas dependerá do circuito e do conhecimento do projetista, certos circuitos serão resolvidos de maneira eficaz e simples por um método do que pelo outro. MATERIAL UTILIZADO • Resistores • Fontes de alimentação CA de 5V e 10V • Multímetro digital • Placa de montagem de circuitos (proto board) • Cabos conectores • 01 Microcomputador para simulação via software. • Software de simulação – Proteus (Versão 7.0 Professional). RESULTADOS E DISCUSSÕES A prática foi dividida em duas etapas, para ambas, a montagem e conexões foram feitas conforme a imagem 01, o circuito foi modificado do originalmente proposto pelo professor, por falta de resistores de 270 Ohms, estes foram substituídos por dois de 2 de 150 ohms. Figura 01: Montagem do circuito da Prática 02. Primeiro Experimento: Teorema da Superposição. A análise deste Teorema foi feita no ramo CD do circuito, indicado na Figura 02, utilizando o multímetro digital, mediu-se a corrente no resistor de 160 Ohm na presença das fontes alternadas de 5 V e 10 V, em seguida, desconectou-se a fonte de 5 V e a corrente foi medida novamente, repetiu-se o procedimento anterior para a fonte de 10 V. Figura 02: Circuito Completo Simulado e Corrente no Ramo CD, na presença das duas Fontes Alternadas. As correntes encontradas no circuito real e na simulação do software estão indicadas na tabela 01. Tabela 01: Comparação entre as Correntes Reais e as Correntes Simuladas FONTES CORRENTE REAL (mA) CORRENTE SIMULADA (mA) 5V E 10V 18,50 16,80 5V 11,50 1070 10V 6,50 6,09 Os valores apresentados para a corrente na tabela 01, comprovam o Teorema da Superposição, pois a soma da corrente gerada em CD separadamente por cada fonte, equivale a corrente encontrada no circuito as duas fontes conectadas, Figura 01. Segundo Experimento: Teorema da Reciprocidade Este teorema foi analisado utilizando o mesmo circuito da figura 01 do Primeiro Experimento, inicialmente, apenas com a fonte CA de 5 V conectada no ramo AB, mediu-se, com um multímetro, a corrente que fluía no ramo GH, em seguida, inverteu-se as posições da fonte e do multímetro e foi medida a corrente que fluía no ramo AB, repetiu-se o procedimento anterior para a fonte de 10 V. As correntes encontradas no circuito real estão indicadas na tabela 02. Tabela 02: Correntes Reais Medidas no Segundo Experimento FONTES CORRENTE REAL (mA) 5V – RAMO AB 2,40 5V – RAMO GH 2,40 10V – RAMO AB 5,10 10V – RAMO GH 5,10 Os valores apresentados na tabela 02 são indiscutíveis no que diz respeito comprovar o Teorema da Reciprocidade. CONCLUSÕES No Primeiro Experimento observa-se uma diferença entre a corrente real e corrente ideal simulada no circuito de apenas 1,70 mA, porém no que diz respeito a soma das correntes reais isoladas, a diferença em relação a corrente real total do circuito completo, torna-se ainda menor, 0,50 mA, essas diferenças podem ter sido causadas pelos equipamentos utilizados e/ou erro do experimentador, no Segundo Experimento, não ocorreu diferença alguma, sendo assim, conclui-se que a prática atendeu os seus objetivos. REFERËNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] Electronic Devices and Circuit Theory 9th ed. por Boylestad e Nashelsky. [2] ALEXANDER, Charles K.; SADIKU Matthew N. O. AMGH Editora Ldta, 2013. Fundamentos de Circuitos Elétricos – 4º Edição.
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