U1 - Avaliação da Unidade - Circuitos Elétricos

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U1 - Avaliação da Unidade - Circuitos Elétricos
 Questão 1
O teorema de Thévenin e o teorema de Norton possuem algumas semelhanças, mas também diferenças na sua aplicação que precisam ser evidenciadas no momento da análise. O teorema de Norton, por exemplo, define que qualquer circuito, desde que seja linear, pode ser substituído por uma única fonte de corrente constante em paralelo com uma resistência, enquanto que o teorema de Thévenin propõe que todo circuito linear pode ser reduzido a uma fonte de tensão constante em série com uma resistência.
 A partir do texto apresentado, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
 I. Os teoremas de Norton e Thévenin possuem semelhança quando determinam que para encontrar a resistência de Norton ou a resistência deThévenin do circuito elétrico, todas as suas fontes de tensão deverão ser substituídas por um curto-circuito e as fontes de corrente substituídas por um circuito aberto.
                                    PORQUE
 II. Para encontrar a corrente da fonte independente em qualquer teorema é necessário que a resistência de carga seja substituída por um circuito aberto.
A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta:
Resposta: a. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a asserção II é um proposição falsa.
Questão 2
Nos circuitos elétricos a resistência é uma propriedade de alguns materiais em se opõe à passagem da corrente, sendo a sua fonte geradora a responsável por fornecer a energia elétrica para o sistema. O componente resistor pode ser instalado em vários pontos do circuito, ou seja, pode haver vários resistores em uma sistema elétrico, mas a fonte de energia percebe essa resistência como uma só. Por esse motivo é importante analisarmos as associações de resistores e como se faz a determinação da resistência total de um circuito (ou também chamada de resistência equivalente). O primeiro tipo de configuração é a chamada associação em série de resistores, nesse tipo de configuração basta apenas fazer a soma das resistências para se chegar ao resistor equivalente. No circuitos com associações em série de resistores, a corrente é a mesma para todos os resistores, conforme ilustrado pela Figura 1.
 Figura 1 - Circuito resistivo.
Fonte: CANTIDIO, (2017)
 
Diante do exposto analise as afirmativas:
 I. A tensão em todos os resistores é igual.
II. A corrente que passa no resistor R7  é aproximadamente I = 9,11 x 10-3 A.
III. A resistência equivalente do circuito é igual a 3,290 kΩ.
IV. A corrente que passa pelo resistor R1 é maior do que a corrente que passa pelo resistor R6.
É correto apenas o que se afirma hein:
Resposta: d. II e III.
Questão 3
Para a utilização do teorema da substituição precisamos incialmente substituir uma parte do circuito por outra equivalente.
Sejam V(t) e I(t) tensão e corrente num bipolo isolado qualquer do circuito. Este bipolo pode ser substituído por uma fonte de tensão V(t) ou por uma fonte de corrente I(t) sem que as tensões ou correntes dos demais bipolos se alterem. 
Nota-se que para utilizar esse teorema é necessário ter algum conhecimento em circuito a fim de se fazer as substituição corretamente, o que se busca na verdade é que a corrente e a tensão no ramo substituído sejam a mesma de antes.
Observe o circuito da Figura 1:
 
Figura 1 - Circuito resistivo.
Fonte: CANTIDIO (2017)
 
As respeito dessa teorias da substituição, analise as afirmativas:
I. Para utilizar o teorema da substituição no ramo AB posso colocar uma fonte de tensão de 17,75 V em série com um resistor de 11Ω.
II. Para utilizar o teorema da substituição no ramo AB posso colocar uma fonte de tensão de 10 V em série com um resistor de 10Ω.
III. Para utilizar o teorema da substituição no ramo AB posso colocar uma fonte de tensão de 5 V em série com um resistor de 6Ω.
IV. Para utilizar o teorema da substituição no ramo AB posso colocar uma fonte de tensão de 25 V em série com um resistor de 14Ω.
É correto apenas o que se afirma em:
Resposta: a. I, III e IV.
Questão 4
"Gustav Robert Kirchhoff e George Simon Ohm, são considerados grandes mestres na área da eletricidade, suas contribuições para a área trouxe grandes avanços. Os dois são reverenciados até hoje pela descoberta das leis que regem um sistema elétrico.
As Leis de Kirchhoff são empregues na análise de circuitos eléctricos mais complexos, como por exemplo, aqueles com mais de uma fonte de tensão em série ou em paralelo. A aplicação conjunta das Leis de Kirchhoff e de Ohm permite obter um conjunto de equações cuja resolução conduz aos valores das intensidades de corrente e das tensões aos terminais dos componente"s.
 Observe o circuito da Figura 1, em que nenhum resistor possui o mesmo valor.
 Figura 1 - Circuito resistivo.
Fonte: CANTIDIO, (2017)
 Considerando a lei das tensões de Kirchhoff e a lei de Ohm analise as afirmativas a seguir:
I. Para o circuito apresentadO, a lei de Ohm diz que as tensões em cada resistor será igual.
II. Analisando o circuito acima e aplicando a da lei das tensões de Kirchhoff podemos afirmar que V0 = I(R1+R2+R3+R4+R5+R6).
III. Analisando o circuito acima diante da lei de Ohm podemos afirmar que a corrente em todos os resistores será a mesma.
É correto apenas o que se afirma em:
Resposta: a. II e III
Questão 5
Vários métodos matemáticos podem ser utilizados para a análise de um circuito elétrico, temos o método de Cramer, teoremas entre outros. Um método muito simples para se calcular a corrente de um circuito elétrico que pode ser expressa em um sistema de equações é o método da adição. Este método consiste na eliminação de uma das incógnitas através da soma de termos semelhantes (SILVA, 2017).
Observe como proceder para a determinação das incógnitas de uma sistema com duas equações (que pode ser um circuito elétrico com duas malhas) utilizando o método da adição.
Para que se consiga eliminar uma das incógnitas é preciso fazer com que na soma das duas equações uma das incógnitas seja zero.
Veja:
 
Substituindo X em qualquer das equações se encontra Y. 
 Observe agora o circuito elétrico a seguir, Figura 1, constituído por duas malhas que podem ser transformados em duas equações e resolvido pelo método da adição.
 Figura 1 - Circuito resistivo com duas fontes.
Fonte: CANTIDIO (2017)
 
Para esse circuito, as equações são:
 
 
Aplicando o método da adição nas equações do circuito da Figura 1, analise as afirmativas a seguir e assinale V para verdadeiro e F para falso.
(   ) É possível eliminar a incógnita I1 multiplicando a equação da malha 2 por -1,5.
(   ) Para eliminar a incógnita I2 basta multiplicar a equação da malha 1 por -1,75.
(   ) Através do método da adição encontraremos uma corrente na malha 1 de aproximadamente 0,17 A.
(   ) Através do método da adição chegaremos à conclusão de que a corrente da malha 1 e da malha 2 são iguais.
Agora assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Resposta: c. F – V – V – F.