A4 - Circuitos Elétricos I

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Pergunta 1 
0 em 1 pontos 
 
 Para calcular a potência instantânea, é necessário ter valores de v(t) e i(t) no 
domínio do tempo. A partir dessas informações, analise o circuito abaixo, 
dado que ​ e ​, 
determine a potência instantânea e a potência média absorvida pelo circuito 
linear passivo da figura ilustrada a seguir. 
 
Figura - Fonte senoidal e circuito linear passivo 
Fonte:​ ​Alexander e Sadiku (2013). 
ALEXANDER, C. K.; SADIKU, M. N. O. ​Fundamentos de Circuitos 
Elétricos.​ ​5. ed. São Paulo: Editora Bookman, 2013. p. 406. 
 
A seguir, assinale a alternativa que apresenta a resposta correta. 
 
Resposta Selecionada: 
 
Resposta Correta: 
 
Feedback 
da 
resposta: 
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois a potência 
instantânea é formada por duas partes, na qual a primeira é constante ou 
independente do tempo e seu valor depende da diferença de fase entre a 
tensão e a corrente (ALEXANDER; SADIKU, 2013, p.407). A soma da fase 
entre a tensão e a corrente também resulta em resposta errada. 
 
 
Pergunta 2 
0 em 1 pontos 
 
 Analise o circuito a seguir, observe que a chave no circuito abaixo estava 
fechada por um longo tempo e fica aberta no t=0. Sendo assim, sobre a 
tensão no capacitor para t>0, assinale a alternativa correta. Definir o tipo de 
resposta do circuito RLC é necessário para obter a equação da tensão sobre 
terminais do capacitor. 
 
Figura - Circuito RLC em corrente contínua 
Fonte: Elaborada pelo autor. 
A seguir, assinale a alternativa que apresenta a resposta correta. 
 
 
Resposta Selecionada: ) 
 
Resposta Correta: ) 
 
Feedback 
da 
resposta: 
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois tem que ser 
calculado na forma correta. O cálculo incorreto do dará uma resposta 
incorreta para e, também, uma análise incorreta da resposta do circuito. 
Detectar o tipo de resposta do circuito é essencial para calcular valor de 
tensão sobre capacitor. 
 
Pergunta 3 
0 em 1 pontos 
 
 Analise o circuito abaixo, onde um resistor de 6Ω, um indutor de 2H e um 
capacitor de 0,5F estão em série. O circuito não tem fonte de tensão ou fonte 
de corrente. Considerando a importância de estudo de resposta natural do 
circuito RLC (por exemplo, na área de projeto de filtros), qual opção é correta 
sobre a resposta natural do circuito a seguir? 
 
Figura - Circuito RLC 
Fonte: Elaborada pelo autor. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a resposta correta. 
 
 
Resposta Selecionada: ​A resposta natural é com amortecimento 
supercrítico, , 
Resposta Correta: ​A resposta natural é com amortecimento supercrítico , 
 , 
 
Feedback 
da 
resposta: 
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois para calcular o 
valor de , utilizamos . Se utilizar a equação na forma de , os 
valores para as raízes e serão errados. Se fosse igual a zero, a 
resposta não seria amortecida. Se fosse menor que , a resposta não 
seria amortecida e, também, seria oscilatória 
 
 
Pergunta 4 
0 em 1 pontos 
 
 No circuito RLC mostrado a seguir, a chave no circuito estava aberta por um 
longo tempo e fica fechada no t=0. Considerando que a análise de corrente 
para tempos t<0 é necessário para obter a resposta degrau do circuito, 
responda: Qual opção é correta sobre a corrente no indutor para t<0? 
 
Figura - Circuito RLC em corrente contínua 
Fonte: Elaborada pelo autor. 
Assinale a alternativa correta. 
 
 
Resposta Selecionada: ​1,2 
mA 
Resposta Correta: ​0 A 
 
Feedback 
da 
resposta: 
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois ao considerar o 
capacitor de 10 como curto-circuito antes de a chave S1 estar fechada 
(para tempos em qual t é menor que zero), teremos uma corrente no indutor 
igual a 1,2 A que é uma resposta errada. Também, se considerar que a 
chave estava fechada, a corrente será igual a 1,2 mA, que não é a resposta 
correta. 
 
 
Pergunta 5 
0 em 1 pontos 
 
 Leia atentamente o trecho a seguir. 
 
“Circuitos de segunda ordem são circuitos contendo dois elementos de 
armazenamento no qual suas respostas são descritas como equações 
diferenciais contendo derivadas segundas. Exemplos comuns de circuitos de 
segunda ordem são os RLC, onde estão presentes os três tipos de 
elementos passivos”. 
ALEXANDER, C. K.; SADIKU, M. N. O. ​Fundamentos de Circuitos 
Elétricos​ ​. 5. ed. São Paulo: Editora Bookman, 2013. 
A partir da leitura do excerto, sobre a tensão no capacitor e a corrente no 
indutor em um circuito de segunda ordem RLC, assinale a alternativa correta. 
 
 
Resposta 
Selecionada: 
 ​A tensão no capacitor é sempre contínua, mas a corrente no 
indutor não é sempre contínua. 
Resposta Correta: ​A tensão no capacitor é sempre contínua e a corrente no indutor é 
sempre contínua também. 
 
Feedback 
da 
resposta: 
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois a tensão no 
capacitor é sempre contínua de modo que e a corrente no 
indutor é sempre contínua de modo que onde ​t ​= 
representa o instante imediatamente anterior ao evento de comutação e ​t ​= 
 é o instante imediatamente após o evento de comutação (por exemplo, 
abertura ou fechamento de uma chave no circuito). 
 
Pergunta 6 
0 em 1 pontos 
 
 Leia atentamente o excerto a seguir. 
 
 “A resposta oscilatória de RLC é possível em razão da presença de dois 
tipos de elementos de armazenamento. Ter tanto L como C possibilita que o 
fluxo de energia fique indo e vindo entre os dois elementos. A oscilação 
amortecida, exibida pela resposta subamortecida, é conhecida como 
oscilação circular. Ela provém da capacidade dos elementos de 
armazenamento L e C transferirem energia que vai e vem entre eles”. 
 
ALEXANDER, C. K.; SADIKU, M. N. O. ​Fundamentos de Circuitos 
Elétricos.​ ​5. ed. São Paulo: Editora Bookman, 2013. 
 
A partir dessas informações, avalie o circuito a seguir e responda: o circuito 
pode ter resposta subamortecida? Se a resposta for sim, qual é o valor de ​k 
para que o circuito tenha a resposta subamortecida? 
 
Figura - Circuito RLC 
Fonte: Elaborada pelo autor. 
 
A seguir, assinale a alternativa que apresenta a resposta correta. 
 
 
Resposta Selecionada: ​O circuito pode ter resposta subamortecida, k=3,5 
Resposta Correta: ​Não existe valor de k para que o circuito tenha resposta 
subamortecida. 
 
 
Feedback 
da 
resposta: 
Sua resposta está errada. A alternativa está incorreta, pois obter a equação 
diferencial do circuito para avaliar a resposta do circuito é necessário. Após 
obter essa equação e análise das respostas possíveis dependendo do valor 
de k, a opção correta tem que ser marcada. Lembrando que a condição para 
que o circuito tenha resposta subamortecida é: . 
 
 
Pergunta 7 
0 em 1 pontos 
 
 Leia atentamente o excerto a seguir. 
“O caso com amortecimento crítico em circuitos RLC é a fronteira entre os 
casos de subamortecimento e de amortecimento supercrítico e ela cai de 
forma mais rápida. Com as mesmas condições iniciais, o caso de 
amortecimento supercrítico tem o tempo de acomodação mais longo, pois ele 
leva o maior tempo para dissipar a energia inicialmente armazenada”. 
ALEXANDER, C. K.; SADIKU, M. N. O. ​Fundamentos de Circuitos 
Elétricos​ ​. 5. ed. São Paulo: Editora Bookman, 2013. 
 
Avalie o circuito a seguir e responda, qual é a tensão sobre os terminais do 
resistor para t>0? 
 
Figura - Circuito RLC 
Fonte: Elaborada pelo autor. 
 
A seguir, assinale a alternativa que apresenta a resposta correta. 
 
Resposta Selecionada: 
 
Resposta Correta: 
 
 
Feedback 
da 
resposta: 
Sua resposta está errada. A alternativa está incorreta, pois obter a equação 
diferencial incorreta para tensão do circuito resulta em resposta errada. Após 
obter a equação diferencial, as raízes também terão que ser calculadas para 
definir a resposta do circuito. Erro na definição do tipo da resposta do circuito 
ou cálculo errado dos constantes resultaem resposta incorreta. 
 
 
Pergunta 8 
0 em 1 pontos 
 
 Leia o trecho a seguir. 
 
“A análise de circuitos de segunda ordem é similar à análise usada para os 
de primeira ordem. Em primeiro lugar, considera-se circuitos que são 
excitados pelas condições iniciais de elementos de armazenamento. Embora 
esses circuitos possam conter fontes dependentes, eles são sem fontes 
independentes e darão respostas naturais como é de esperar. Depois, 
considera-se circuitos que são excitados por fontes independentes, que 
fornecerão tanto resposta transiente quanto de estado estável” 
(ALEXANDER; SADIKU, 2013, p. 277). 
 
ALEXANDER, C. K.; SADIKU, M. N. O. ​Fundamentos de Circuitos 
Elétricos​ ​. 5. ed. São Paulo: Editora Bookman, 2013. 
 
Analise o circuito a seguir, observe que S1 chave na Figura foi fechada por 
muito tempo e fica aberta em ​t ​= 0. Nesse sentido, determine: ​i​ ​(0+); 
 
Figura - Circuito RLC 
Fonte: Elaborada pelo autor. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a resposta correta. 
 
 
Resposta Selecionada: ​2,25 
A 
Resposta Correta: ​2 A 
 
Feedback 
da 
resposta: 
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois o cálculo da 
resistência equivalente errada resultará em uma resposta errada para a 
corrente no indutor no instante . Ao considerar o indutor e o capacitor, 
ambos como curto-circuito, a corrente será errada. No cálculo de resistência 
equivalente o resistor de 4 ohms tem que ser considerado para então obter o 
resultado correto. 
 
 
Pergunta 9 
1 em 1 pontos 
 
 Avalie o circuito a seguir, observe que a chave no circuito abaixo estava 
aberta por um longo tempo e fica fechada no t=0. Nesse sentido, responda 
qual opção é correta sobre a corrente no indutor para t>0 ? O circuito contém 
uma fonte independente de tensão CC e uma fonte dependente de corrente. 
 
Figura - Circuito RLC 
Fonte: Elaborada pelo autor. 
 
A seguir, assinale a alternativa que apresenta a resposta correta. 
 
 
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
 
 
 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois quando a chave está 
aberta, a corrente no indutor está igual a zero e também, a corrente da fonte 
dependente está igual a zero. Então: . Nessas condições, 
podemos concluir que: . Após o fechamento da chave, 
temos que descrever a corrente no indutor através de uma equação 
diferencial. Logo teremos: . Observamos que 
e a resposta do circuito é amortecimento supercrítico. Após calcular as 
constantes, a resposta do circuito será descrita na seguinte forma: 
. 
 
Pergunta 10 
1 em 1 pontos 
 
 Analise o circuito a seguir, observe que a chave no circuito estava aberta 
por um longo tempo e fica fechada no t=0. Diante disso, sobre a resposta 
degrau do circuito RLC abaixo para t>0 , assinale a alternativa correta. A 
resposta degrau é a consequência de aplicação repentina de uma fonte CC. 
 
Figura - Circuito RLC em corrente contínua 
Fonte: Elaborada pelo autor. 
A seguir, assinale a alternativa correta. 
 
 
 
 
Resposta Selecionada: ​Amortecimento supercrítico 
porque 
 
Resposta Correta: ​Amortecimento supercrítico porque 
 
 
 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois no t>0, depois do 
fechamento da chave, a fonte de tensão com o resistor de 20 ohms em 
série, estará isolada do resto do circuito. Então teremos um circuito com 
indutor, capacitor e outro resistor de 20 ohms em paralelo com o capacitor. 
Calculamos e . Temos , assim a resposta é o amortecimento 
supercrítico.