circuitos_eletricos_a4

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02/10/2020 Blackboard Learn
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Pergunta 1
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resposta:
Leia o trecho a seguir.
“Uma propriedade interessante e peculiar de um circuito RLC é que o comportamento desse tipo de
circuito pode ser compreendido pelo conceito de amortecimento, que é a perda gradual da energia
inicial armazenada, como fica evidenciado pelo decréscimo contínuo na amplitude da resposta. O
efeito de amortecimento se deve à presença da resistência”. 
ALEXANDER, C. K.; SADIKU, M. N. O. Fundamentos de Circuitos Elétricos . 5. ed. São Paulo:
Editora Bookman, 2013.
A partir dessas informações e considerando que a chave no circuito a seguir estava aberta por um
longo período de tempo e fica fechada no t=0, responda, qual opção é correta sobre a resposta
transiente do circuito para t>0 ?
 
Figura - Circuito RLC com fonte de tensão
Fonte: Elaborada pelo autor.
 
A seguir, assinale a alternativa que apresenta a resposta correta.
Amortecimento supercrítico porque 
Amortecimento supercrítico porque 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois representando a corrente no indutor por
i e a tensão no capacitor por v temos: e também: .
Então, . Onde , . Calculando valores de 
 e , teremos e . Temos , assim a resposta é o
amortecimento supercrítico.
Pergunta 2
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.
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resposta:
 
Figura - Circuito RLC em corrente contínua
Fonte: Elaborada pelo autor.
A seguir, assinale a alternativa correta.
Amortecimento supercrítico porque 
 
Amortecimento supercrítico porque 
 
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.
Pergunta 3
Avalie o circuito a seguir, observe que a chave no circuito estava aberta por um longo tempo e fica
fechada no t=0. Responda, qual é a tensão sobre terminais do capacitor para t<0 ? O cálculo correto
da tensão sobre os terminais do capacitor é importante para obter a equação que define a tensão para
t>0.
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resposta:
 
Figura - Circuito RLC com fonte de tensão
Fonte: Elaborada pelo autor.
 
Assinale a alternativa correta.
20 V
20 V
Resposta correta. A alternativa está correta, pois para t<0 a chave está aberta, então
podemos desconsiderar o resistor de 5 ohms. Consideramos o indutor como curto-
circuito e o capacitor como circuito aberto. Então, a corrente no circuito será igual a zero.
A tensão sobre os terminais do capacitor será igual a tensão da fonte de tensão (20 V).
Pergunta 4
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resposta:
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.
A resposta natural é com amortecimento supercrítico, , 
A resposta natural é com amortecimento supercrítico , , 
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 5
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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.
A tensão no capacitor é sempre contínua e a corrente no indutor é sempre
contínua também.
A tensão no capacitor é sempre contínua e a corrente no indutor é sempre
contínua também.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois se representar a tensão no capacitor
com e a corrente no indutor com , e representam a tensão no capacitor e a
corrente no indutor no momento de comutação, respectivamente. Então, supondo que
esse evento ocorra em t = 0, a tensão no instante (imediatamente após a comutação)
é igual a tensão no instante (imediatamente antes de comutação).
Pergunta 6
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resposta:
Avalie o circuito ilustrado a seguir, observe que a chave no circuito estava fechada por um longo tempo
e fica aberta no t=0. Sendo assim, responda qual opção é correta sobre a corrente no indutor para t>0
? A equação a seguir define a tensão sobre terminais do capacitor para t>0: 
 ))
 
Figura - Circuito RLC em corrente contínua
Fonte: Elaborada pelo autor.
 
Assinale a alternativa correta.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois para t<0, a chave está fechada por
muito tempo. Então, no circuito equivalente, consideramos o capacitor como circuito
aberto e o indutor como curto-circuito. A corrente do indutor será igual a . A
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tensão sobre terminais do capacitor para t<0 será igual a . Para t>0,
quando a chave está aberta, teremos um capacitor, um indutor e um resistor de 5 ohms
em série. 
) 
 
= 
 
 
Pergunta 7
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resposta:
No circuito a seguir, um resistor de 3 Ω, um indutor de 2H e um capacitor de 20mF estão em paralelo.
O circuito não contém fonte de tensão ou fonte de corrente. Considerando que a resposta natural de
um circuito RLC pode ser com amortecimento crítico, amortecimento supercrítico ou
subamortecimento, qual opção é correta sobre as raízes características e a resposta natural do circuito
a seguir? 
 
Figura - Circuito RLC em paralelo
Fonte: Elaborada pelo autor.
 
Assinale a alternativa que apresenta a resposta correta.
A resposta natural é com amortecimento supercrítico , ,
A resposta natural é com amortecimento supercrítico , , 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois calculamos valores de e para o
circuito. É importante lembrar que a fórmula para calcular para circuitos RLC em
paralelo é diferente que a fórmula para calcular em circuitos RLC em série. Temos > 
 e a resposta é com amortecimento supercrítico. Após o cálculo de e , podemos
calcular as raízes. 
 
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Pergunta 8
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resposta:
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.
2 A
2 A
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a chave S1 estava fechada por muito
tempo, então o circuito está em estado estável no . Podemos considerar o
capacitor como um circuito aberto e o indutor como um curto-circuito. A resistência
equivalente do circuito será de 12 ohms e a é igual a 2 ohms. Sabemos que 
 e então .
Pergunta 9
Qual é a opção correta sobre a potência instantânea e média em um sistema de energia elétrica?
Considerando que a potência instantânea p(t) dissipada por um componente é o produto da tensão
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resposta:
instantânea v(t) sobre os terminais do componente e a corrente instantânea i(t) que passa através
dele. Assinale a alternativa correta.
Potência média, é a média da potência instantânea ao longo de um período.
Potência média, é a média da potência instantânea ao longo de um período.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois por causa da variação da potência
instantânea ao longo do tempo, a medição da potência média é mais conveniente. A
potência elétrica é medida utilizando um instrumento chamado wattímetro. Esse
instrumento indica a média da potência instantânea ao longo de um tempo determinado.
Pergunta 10
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resposta:
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.
Não existe valor de k para que o circuito tenha resposta subamortecida. 
 
Não existe valor de k para que o circuito tenha resposta subamortecida.
 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois primeiro temos que obter a equação
diferencial que descreve a corrente do circuito igual a : .
Observamos que , . Para que o circuito tenha resposta
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subamortecida: . Inserindo os valores obtidos para , na equação,
observamos que não existe valor de k para que o circuito tenha resposta subamortecida.