CIRCUITO ELETRICO I - A3 ALEXANDRE

Prévia do material em texto

Circuitos de primeira ordem são aqueles compostos de apenas um tipo de armazenador 
de energia (indutores e capacitores); sendo assim, suas equações de tensão e corrente 
são compostas por derivadas de primeira ordem.
Dessa maneira, vemos que, durante a análise de um circuito de primeira ordem, temos 
similaridades quando comparamos um circuito RC e um circuito RL.
Argumente sobre o processo de análise de um circuito de primeira ordem, quais são os 
passos para se obter uma resposta natural em um circuito RC, como a corrente e a 
tensão se comportam nesse estado e quais são as similaridades desse processo de análise
dessa mesma resposta para um circuito RL.
Figura 1 - Exemplo de circuito RC
Fonte: Alexander e Sadiku (2013, p. 224).
 
ALEXANDER, C. K.; SADIKU, M. N. O. Fundamentos de circuitos elétricos. 5. ed. 
São Paulo: Bookman, 2013.
RESPOSTA:
Para obter uma resposta de um circuito RC, é necessário determinar do 
valor inicial da tensão, nomeada por V0 no capacitor. Em seguida, 
determine a constante de tempo do circuito, resultante da associação dos 
valores de resistência e capacitância. Utilizar a Equação v(t)=v(0)e(−t/τ) 
para obter v(t) a partir dos valores já obtidos de Vo e τ. Seguindo essa 
sequência, é possível determinar o valor da tensão em função do tempo.
A corrente no capacitor começa no valor máximo porque está carregando o 
capacitor e decai ao longo do tempo até 0, isso considerando que o 
capacitor não está energizado. A tensão no capacitor começa no 0 
(considerando que o capacitor não esteja carregado) e ao decorrer do 
tempo chega na mesma tensão da fonte assim fazendo que o capacitor vire 
um circuito aberto. Quando a fonte é cortada, o capacitor é descarregado 
aos poucos fazendo sua tensão chegar a zero.
Desta forma a resposta natural de um circuito RL, é uma queda de corrente 
exponencial a partir da corrente inicial. Sendo τ a constante que determina 
a velocidade da queda, o indutor cria uma variação de tensão nos seus 
terminais quando há uma variação de corrente. Inicialmente a tensão fica 
igual a tensão da fonte porque a corrente varia muito, gerando assim um 
campo magnético gerando tensão induzida no indutor assim não tendo uma
diferença de potencial e a corrente não irá fluir pelo indutor. Conforme o 
passar do tempo, a corrente para de variar e a tensão induzida que era 
produzida pelo campo magnético diminui chegando a zero. Logo a corrente 
passa pelo indutor pois agora tem uma diferença de potencial embora ainda
tenha um campo magnético no indutor.
A similaridade dos dois circuitos RC e RL a corrente como a tensão tem que 
ir para zero depois de um certo tempo ou como no cálculo “ao infinito”.