Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES OLÁ PESSOAL! OLHA EU AQUI DE NOVO PARA MAIS UMA AULA SOBRE AS LEIS DE KIRCHHOFF LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES DESSA VEZ IREMOS TRABALHAR COM CIRCUITOS UM POUCO MAIS “COMPLEXOS”, CONTENDO MAIS DE UMA FONTE DE ALIMENTAÇÃO. LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES COMO ESSE AQUI, CONTENDO CINCO FONTES E CINCO RESISTORES, MAS PODERIA TER MAIS OU MENOS COMPONENTES SEM NENHUM PROBLEMA. LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES QUANDO SE TEM UMA ÚNICA FONTE É FÁCIL DETERMINAR O SENTIDO DA CORRENTE. ESSE EXEMPLO MOSTRA O SENTIDO, LEMBRANDO QUE ADOTAMOS O SENTIDO CONVENCIONAL, QUE É DO POSITIVO PARA O NEGATIVO DA FONTE. LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES AGORA, QUANDO SE TEM VÁRIAS FONTES, FICA COMPLICADO SABER EM QUE SENTIDO A CORRENTE ESTÁ FLUINDO NO CIRCUITO. QUAL O SENTIDO DA CORRENTE? LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES ACHANDO AS CORRENTES, FICA FÁCIL DETERMINAR A TENSÃO EM CADA RESISTOR. IREMOS UTILIZAR AS LEIS DOS NÓS E DAS MALHAS PARA ESSE CÁLCULO, EMBORA EXISTAM OUTRAS FORMAS DE SE FAZER ISSO. LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES ANALISANDO O CIRCUITO, PODEMOS VER QUE TEMOS DOIS NÓS, DUAS MALHAS E TRÊS RAMOS. LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES OS NÓS SÃO OS PONTINHOS QUE INTERLIGAM OS RAMOS. VAMOS NOMEAR ESSES NÓS DE A E B. A B LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES AS MALHAS IREMOS IDENTIFICAR TAMBÉM, POR EXEMPLO, MALHA 1 E MALHA 2 A B 1 2 LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES OS RAMOS SÃO AS LINHAS QUE FICAM ENTRE OS NÓS A E B. A B 1 2 RAMO X: NÓ A, RESISTOR DE 10Ω,FONTE DE 60V E NÓ B RAMO Y: NÓ A, RESISTORES DE 25 E 15Ω, FONTES DE 55 E 25V E NÓ B RAMO Z: NÓ A, RESISTORES DE 16 E 8Ω, FONTES DE 24 E 120V E NÓ B LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES COMO JÁ DEMOS NOMES AOS “BOIS”, VAMOS ESCOLHER UM SENTIDO DE ROTAÇÃO NAS DUAS MALHAS. PODE SER NO SENTIDO HORÁRIO OU ANTI-HORÁRIO, NO ENTANDO DEVE SER ADOTADO O MESMO SENTIDO NAS DUAS MALHAS. VOU OPTAR PELO SENTIDO HORÁRIO. A B 1 2 LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES LEMBREM-SE QUE ESSE SENTIDO É ADOTADO. NO FINAL, IREMOS DESCOBRIR SE O SENTIDO ESCOLHIDO ESTÁ CERTO OU NÃO. A B 1 2 LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES AGORA VAMOS MONTAR AS EQUAÇÕES ALGÉBRICAS DAS DUAS MALHAS. VOU COMEÇAR PELA MALHA 1 E IREMOS CHAMAR A CORRENTE DE I1. VOU COMEÇAR SEMPRE PELO NÓ A, MAS PODE SER INICIADO EM QUALQUER LUGAR, OBEDECENDO O SENTIDO DE ROTAÇÃO ADOTADO. A B 1 2 LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES TODOS OS RESISTORES GERAM UMA CONTRATENSÃO, ENTÃO SEMPRE DEIXAREMOS COM SINAL NEGATIVO. JÁ AS FONTES O SINAL SERÁ DETERMINADO PELA SAÍDA DA CORRENTE, OU SEJA, SE A SAÍDA FOR POSITIVO O SINAL É POSITIVO, SE FOR NEGATIVO O SINAL SERÁ NEGATIVO. A B 1 2 LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES PARA A MALHA 1 TEREMOS A SEGUINTE EQUAÇÃO COMPLETA. A B 1 2 −10 𝐼1 − 𝐼2 + 60 + 25 − 15𝐼1 + 55 − 25𝐼1 = 0 LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES O RESISTOR DE 10Ω PERTENCE AS DUAS MALHAS, PORTANDO COLOCAMOS -10(I1-I2). VEM PRIMEIRO O DA MALHA QUE SE ESTÁ TRABALHANDO. A B 1 2 −10 𝐼1 − 𝐼2 + 60 + 25 − 15𝐼1 + 55 − 25𝐼1 = 0 LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES APLICANDO A PROPRIEDADE DISTRIBUTIVA, MULTIPLICAMOS O -10 POR I1 E POR –I2. A B 1 2 −10 𝐼1 − 𝐼2 + 60 + 25 − 15𝐼1 + 55 − 25𝐼1 = 0 −10𝐼1 + 10𝐼2 + 60 + 25 − 15𝐼1 + 55 − 25𝐼1 = 0 LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES VAMOS CALCULAR OS RESISTORES E AS TENSÕES, DE ACORDO COM O SINAL DE CADA UM. A B 1 2 −10 𝐼1 − 𝐼2 + 60 + 25 − 15𝐼1 + 55 − 25𝐼1 = 0 −10𝐼1 + 10𝐼2 + 60 + 25 − 15𝐼1 + 55 − 25𝐼1 = 0 −50𝐼1 + 10𝐼 + 140 = 0 LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES COMO A TENSÃO É O ÚNICO VALOR QUE NÃO É UMA INCÓGNITA, PASSAMOS ELE PARA O OUTRO LADO DA IGUALDADE. COMO ELE É POSITIVO, PASSA A SER NEGATIVO. A B 1 2 −10 𝐼1 − 𝐼2 + 60 + 25 − 15𝐼1 + 55 − 25𝐼1 = 0 −10𝐼1 + 10𝐼2 + 60 + 25 − 15𝐼1 + 55 − 25𝐼1 = 0 −50𝐼1 + 10𝐼2 + 140 = 0 −50𝐼1 + 10𝐼2 = −140 Equação da malha 1 LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES VAMOS MONTAR A EQUAÇÃO DA MALHA 2 DA MESMA FORMA QUE FIZEMOS COM A MALHA 1. LEMBRE-SE QUE AGORA, O RESISTOR COMPATILHADO SERÁ MULTIPLICADO POR I2-I1. A B 1 2 −16𝐼2 − 24 + 120 − 8𝐼2 − 60 − 10 𝐼2 − 𝐼1 = 0 −16𝐼2 − 24 + 120 − 8𝐼2 − 60 − 10𝐼2 + 10𝐼1 = 0 10𝐼1 − 34𝐼2 + 36 = 0 10𝐼1 − 34𝐼2 = −36 Equação da malha 2 LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES COMO TEMOS DUAS INCÓGNITAS (I1 E I2) PARA RESOLVER, VAMOS UTILIZAR O SISTEMA DE EQUAÇÕES PARA ELIMINAR UM DELES MOMENTANEAMENTE. A B 1 2 10𝐼1 − 34𝐼2 = −36 −50𝐼1 + 10𝐼2 = −140 Equação da malha 1 Equação da malha 2 LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES VOU MULTIPLICAR A EQUAÇÃO DA MALHA 2 POR 5 PARA PODER IGUALAR O VALOR DE I1, ASSIM VAMOS PODER ELIMINAR ELE DO CÁLCULO. A B 1 2 10𝐼1 − 34𝐼2 = −36 −50𝐼1 + 10𝐼2 = −140 Multiplicar a linha inteira por 5 50𝐼1 − 170𝐼2 = −180 −50𝐼1 + 10𝐼2 = −140 LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES VAMOS SOMAR OS VALORES DAS EQUAÇÕES. A B 1 2 50𝐼1 − 170𝐼2 = −180 −50𝐼1 + 10𝐼2 = −140 + −160𝐼2 = −320 LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES O -160 ESTÁ MULTIPLICANDO I2. PASSAMOS ELE PARA O OUTRO LADO DIVIDINDO. A B 1 2 50𝐼1 − 170𝐼2 = −180 −50𝐼1 + 10𝐼2 = −140 + 𝐼2 = −320 −160 LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES -320 DIVIDIDO POR -160 É IGUAL A 2A POSITIVO. A B 1 2 50𝐼1 − 170𝐼2 = −180 −50𝐼1 + 10𝐼2 = −140 + 𝐼2 = −320 −160 𝐼2 = 2𝐴 LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES COMO O RESULTADO DEU POSITIVO, SIGNIFICA QUE O SENTIDO QUE ADOTAMOS LÁ NO COMEÇO ESTÁ CERTO. ASSIM, PODEMOS INSERIR NO CIRCUITO O SENTIDO E O VALOR DA CORRENTE I2. A B 1 2 𝐼2 = 2𝐴 2A LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES PARA CALCULAR I1 NÃO PRECISAMOS REPETIR TODO O PROCESSO, UMA VEZ QUE JÁ SABEMOS O RESULTADO DE I2. ASSIM, ESCOLHEMOS A EQUAÇÃO DE QUALQUER UMA DAS MALHAS E SUBSTITUIMOS I2 POR 2A. A B 1 2 2A 10𝐼1 − 34𝐼2 = −36 Equação da malha 2 10𝐼1 − 34(2) = −36 10𝐼1 − 68 = −36 LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES PASSAMOS O -68 PARA O OUTRO LADO, INVERTENDO A OPERAÇÃO. A B 1 2 2A 10𝐼1 − 34𝐼2 = −36 Equação da malha 2 10𝐼1 − 34(2) = −36 10𝐼1 − 68 = −36 10𝐼1 = −36 + 68 10𝐼1 = 32 LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES AGORA É SÓ PASSAR O 10 PARA O OUTRO LADO, INVERTENDO TAMBÉM A OPERAÇÃO E NÃO O SINAL. A B 1 2 2A 10𝐼1 − 34𝐼2 = −36 Equação da malha 2 10𝐼1 − 34(2) = −36 10𝐼1 − 68 = −36 10𝐼1 = −36 + 68 10𝐼1 = 32 𝐼1 = 32 10 𝐼1 = 3,2𝐴 LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES NOSSO I1 TAMBÉM DEU POSITIVO, ISSO INDICA QUE O SENTIDO QUE ADOTAMOS ESTÁ CORRETO. A B 1 2 2A 10𝐼1 − 34𝐼2 = −36 Equação da malha 2 10𝐼1 − 34(2) = −36 10𝐼1 − 68 = −36 10𝐼1 = −36 + 68 10𝐼1 = 32 𝐼1 = 32 10 𝐼1 = 3,2𝐴 LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES JÁ TEMOS O VALOR E O SENTIDO DE I1. VAMOS COLOCAR NO CIRCUITO. A B 1 2 2A 𝐼1 = 3,2𝐴 3,2A LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES PARA CALCULAR A CORRENTE VAMOS UTILIZAR A LEI DOS NÓS. A B 1 2 2A3,2A LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES JÁ TEMOS UMA CORRENTE DE 3,2A ENTRANDO NO NÓ. ISSO DEIXA CLARO QUE A CORRENTE I3 NÃO PODERÁ ESTAR ENTRANDO, PORQUE 3,2A JÁ É MAIOR QUE A CORRENTE QUE ESTÁ SAINDO. A B 1 2 2A3,2A LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES CONCLUÍMOS ENTÃO, QUE A CORRENTE I3 SAI DO NÓ, ASSIM COMO A CORRENTE I2. A B 1 2 2A3,2A 1,2A LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES COMO JÁ TEMOS A CORRENTE EM CADA RAMO, BASTA MULTIPLICAR PELAS RESISTÊNCIASPARA SABER A QUEDA DE TENSÃO EM CADA RESISTOR. A B 2A3,2A 1,2A 3,2 X 15 = 48V 3,2 X 25 = 80V 2 X 16 = 32V 2 X 8 = 16V 1,2 X 10 = 12V LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES DEPOIS DE TODO ESSE TRABALHO, VAMOS TIRAR A PROVA PARA VER SE ESTÁ TUDO CERTO. A B 2A3,2A 1,2A 3,2 X 15 = 48V 3,2 X 25 = 80V 2 X 16 = 32V 2 X 8 = 16V 1,2 X 10 = 12V -12 +60 -48 +55 -80 = 0 -32 – 24 +120 -16 +25 -48 +55 -80 = 0 CORRETO LEIS DE KIRCHHOF EM CIRCUITOS COM VÁRIAS FONTES BOM PESSOAL, ESPERO QUE TENHAM ENTENDIDO E GOSTADO. NAS PRÓXIMAS AULAS DAREMOS CONTINUIDE NA ANÁLISE DE CIRCUITOS. ATÉ A PRÓXIMA.
Compartilhar