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Circuitos Elétricos I Aula 03 Prof. Danilo Raynal Divisor de tensão 2 O circuito a seguir apresenta 2 resistores em série • A mesma corrente passa em ambos Utilizando a Lei de Ohm: 𝑣1 = 𝑅1𝑖 𝑣2 = 𝑅2𝑖 Aplicando LKT: 𝑣𝑓 − 𝑣1 − 𝑣2 = 0 𝑣𝑓 = 𝑣1 + 𝑣2 𝑣𝑓 = 𝑅1𝑖 + 𝑅2𝑖 𝑣𝑓 = (𝑅1 + 𝑅2)𝑖 𝑖 = 𝑣𝑓 𝑅1+𝑅2 (ALEXANDER, 2008) Divisor de tensão 3 A resistência equivalente de resistores em série é a soma algébrica de seus elementos 𝑣𝑓 = (𝑅1 + 𝑅2)𝑖 𝑣𝑓 = 𝑅𝑒𝑞𝑖 Logo, 𝑅𝑒𝑞 = 𝑅1 + 𝑅2 Equação genérica: 𝑅𝑒𝑞 = 𝑅1 + 𝑅2 +⋯+ 𝑅𝑛 Divisor de tensão 4 Lei de Ohm: 𝑣1 = 𝑅1𝑖 e 𝑣2 = 𝑅2𝑖 Substituindo a corrente encontrada 𝑖 = 𝑣𝑓 𝑅1+𝑅2 𝑣1 = 𝑅1 𝑣𝑓 𝑅1+𝑅2 e 𝑣2 = 𝑅2 𝑣𝑓 𝑅1+𝑅2 Equação genérica: 𝑣𝑛 = 𝑅𝑛 𝑅1 + 𝑅2 +⋯+ 𝑅𝑛 𝑣𝑓 Divisor de tensão 5 Ex. 3.1 Calcule a tensão 𝑣𝑚 no circuito a seguir: (DORF, 2011) Resposta: 𝑣𝑚 = 2 𝑉 Divisor de tensão 6 Ex. 3.2 Calcule a tensão 𝑣𝑚 no circuito a seguir: (DORF, 2011) Resposta: 𝑣𝑚 = −2 𝑉 Divisor de tensão 7 Ex. 3.3 Determine a resistência 𝑅2 para que tensão no próprio 𝑅2 seja ¼ da tensão da fonte. Determine a corrente do circuito. 𝑅1 = 9 Ω e 𝑣𝑠 = 12 𝑉. (DORF, 2011) Resposta: 𝑅2 = 3 Ω 𝑖 = 1 𝐴 Divisor de corrente 8 O circuito a seguir apresenta 2 resistores em paralelo • Ambos possuem a mesma tensão Utilizando a Lei de Ohm: 𝑣𝑓 = 𝑣1 = 𝑣2 𝑣𝑓 = 𝑅1𝑖1 = 𝑅2𝑖2 𝑖1 = 𝑣𝑓 𝑅1 e 𝑖2 = 𝑣𝑓 𝑅2 Aplicando LKC: 𝑖 = 𝑖1 + 𝑖2 𝑖 = 𝑣𝑓 𝑅1 + 𝑣𝑓 𝑅2 𝑖 = 𝑣𝑓 1 𝑅1 + 1 𝑅2 𝑖 = 𝑣𝑓 𝑅𝑒𝑞 𝑅𝑒𝑞 é a resistência equivalente 𝑅1||𝑅2 (ALEXANDER, 2008) Divisor de corrente 9 A resistência equivalente de resistores em paralelo é igual ao produto de sua resistência dividida pela sua soma 1 𝑅𝑒𝑞 = 1 𝑅1 + 1 𝑅2 1 𝑅𝑒𝑞 = 𝑅1 + 𝑅2 𝑅1𝑅2 𝑅𝑒𝑞 = 𝑅1𝑅2 𝑅1 + 𝑅2 Equação genérica: 1 𝑅𝑒𝑞 = 1 𝑅1 + 1 𝑅2 +⋯+ 1 𝑅𝑛 Divisor de corrente 10 Aplicando a Lei de Ohm no resistor equivalente: 𝑣𝑓 = 𝑖𝑅𝑒𝑞 = 𝑖 𝑅1𝑅2 𝑅1 + 𝑅2 Substituindo 𝑣𝑓 pela tensão de cada resistor: 𝑅1𝑖1 = 𝑖 𝑅1𝑅2 𝑅1 + 𝑅2 𝑖1 = 𝑖 𝑅2 𝑅1 + 𝑅2 𝑅2𝑖2 = 𝑖 𝑅1𝑅2 𝑅1 + 𝑅2 𝑖2 = 𝑖 𝑅1 𝑅1 + 𝑅2 Divisor de corrente 11 Ex. 3.4 Calcule a corrente que passa pelo resistor de 10Ω e tensão 𝑣𝑚 do circuito: (DORF, 2011) Resposta: 𝑖𝑅2 = 200 𝑚𝐴 𝑣𝑚 = −2 𝑉 Divisor de corrente 12 Ex. 3.5 Calcule a corrente 𝑖2 do circuito, onde 𝑅1 = 1 6 Ω e 𝑅2 = 1 8 Ω: (DORF, 2011) Resposta: 𝑖2 = 16 𝐴 Cálculo da resistência equivalente 13 Achar a resistência equivalente por associação de resistores 𝑅𝑒𝑞 = 𝑅1 + 𝑅2 +⋯+ 𝑅𝑛 1 𝑅𝑒𝑞 = 1 𝑅1 + 1 𝑅2 +⋯+ 1 𝑅𝑛 Para resistores em série: Para resistores em paralelo: Cálculo da resistência equivalente 14 Ex. 3.6 Associando os resistores do circuito, calcule 𝑅𝑒𝑞. (ALEXANDER, 2008) Resposta: 𝑅𝑒𝑞 = 6Ω Transformações Y-Delta (Estrela-Triângulo) 15(ALEXANDER, 2008) Transformações Y-Delta (Estrela-Triângulo) 16 Conversão Delta-Y 𝑅1 = 𝑅𝑏𝑅𝑐 𝑅𝑎 + 𝑅𝑏 + 𝑅𝑐 𝑅2 = 𝑅𝑐𝑅𝑎 𝑅𝑎 + 𝑅𝑏 + 𝑅𝑐 𝑅3 = 𝑅𝑎𝑅𝑏 𝑅𝑎 + 𝑅𝑏 + 𝑅𝑐 (ALEXANDER, 2008) Transformações Y-Delta (Estrela-Triângulo) 17 Conversão Y-Delta 𝑅𝑎 = 𝑅1𝑅2 + 𝑅2𝑅3 + 𝑅3𝑅1 𝑅1 𝑅𝑏 = 𝑅1𝑅2 + 𝑅2𝑅3 + 𝑅3𝑅1 𝑅2 𝑅𝑐 = 𝑅1𝑅2 + 𝑅2𝑅3 + 𝑅3𝑅1 𝑅3 (ALEXANDER, 2008) Transformações Y-Delta (Estrela-Triângulo) 18 Ex. 3.7 Converta a rede Delta em Y equivalente. (ALEXANDER, 2008) Resposta: Referências • ALEXANDER, C. K.; SADIKU, M. N. O. Fundamentos de circuitos elétricos. 3. ed. São Paulo: McGraw-Hill, 2008. 901 p. • DORF, R. C.; SVOBODA, J. A. Introdução aos circuitos elétricos. 7. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2011. 749 p. 19
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