ELETROTÉCNICA AULA 2

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ELETROTÉCNICA
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ELETROTÉCNICA
ELETROTÉCNICA
AULA 2
ELETROTÉCNICA
2.1 – Circuitos elétricos de corrente contínua em série. 
2.1.1 – Conceito de circuito elétrico em série. 
2.1.2 – Cálculo de resistência equivalente em série. 
2.1.3 – Fontes de tensão em série. 
2.1.4 – Cálculo de tensão, potência e energia elétrica. 
2.1.5 – Lei de Kirchhoff para tensão. 
2.1.6 – Regra do divisor de tensão. 
2.1.7 – Ponto de terra. 
2.1.8 – Resistência interna das fontes de tensão.
2.1.9 – Regulação de tensão. 
CIRCUITOS ELÉTRICOS DE CORRENTE CONTÍNUA 
ELETROTÉCNICA
CIRCUITO ELÉTRICO EM SÉRIE. 
CIRCUITOS ELÉTRICOS DE CORRENTE CONTÍNUA 
Um circuito em série é aquele que permite somente um percurso para a passagem da corrente.
A corrente (I) é a mesma em todos os pontos do circuito.
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CIRCUITOS ELÉTRICOS DE CORRENTE CONTÍNUA 
É a soma das resistências do circuito (associação-série)
RESISTÊNCIA (RT) EQUIVALENTE 
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EXERCÍCIO 1
Calcule a resistência total (RT) do circuito abaixo.
 
	
ELETROTÉCNICA
SOLUÇÃO 1
Calcule a resistência total (RT) do circuito abaixo.
 
ELETROTÉCNICA
EXERCÍCIO 2
Calcule a a corrente elétrica (I) do circuito abaixo.
 
	
ELETROTÉCNICA
SOLUÇÃO 2
Calcule a corrente elétrica do circuito abaixo.
 
 
ELETROTÉCNICA
FONTES DE TENSÃO EM SÉRIE 
CIRCUITOS ELÉTRICOS DE CORRENTE CONTÍNUA 
A associação em série de fontes de tensão permite aumentar ou diminuir a tensão total disponibilizada para efeitos de alimentação de um circuito.
ELETROTÉCNICA
FONTES DE TENSÃO EM SÉRIE 
CIRCUITOS ELÉTRICOS DE CORRENTE CONTÍNUA 
Um exemplo da associação em série de fontes é a utilização de múltiplas pilhas para alimentar aparelhos eletrodomésticos, lanternas, rádios portáteis, etc. 
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FONTES DE TENSÃO EM SÉRIE 
CIRCUITOS ELÉTRICOS DE CORRENTE CONTÍNUA 
A figura representa o símbolo de uma fonte de tensão de alimentação constante.
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TENSÃO TOTAL (FONTE)
CIRCUITOS ELÉTRICOS DE CORRENTE CONTÍNUA 
A tensão total do sistema é obtida somando-se as tensões de fonte de mesma polaridade e subtraindo-se as tensões de polaridade oposta.
A polaridade resultante é aquela para onde a soma é maior.
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EXERCÍCIO 3
Calcule a tensão total do sistema abaixo
 
	
ELETROTÉCNICA
SOLUÇÃO 3
Calcule a tensão total do sistema abaixo
 
	
ELETROTÉCNICA
EXERCÍCIO 4
Calcule a tensão total do sistema abaixo
 
	
ELETROTÉCNICA
SOLUÇÃO 4
Calcule a tensão total do sistema abaixo
 
	
ELETROTÉCNICA
TENSÃO TOTAL (RESISTORES)
CIRCUITOS ELÉTRICOS DE CORRENTE CONTÍNUA 
A tensão total é a soma das tensões nos terminais dos resistores em série:
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EXERCÍCIO 5
Calcule a tensão total do circuito abaixo
 
	
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SOLUÇÃO 5
Calcule a tensão total do circuito.
A tensão nos terminais de carga de cada resistor é calculada pela Lei de Ohm:	
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POTÊNCIA TOTAL (PT)
CIRCUITOS ELÉTRICOS DE CORRENTE CONTÍNUA 
A potência total fornecida pela fonte de alimentação é igual à soma das potências consumidas pelos resistores de carga.
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EXERCÍCIO 6
Calcule a potência total (PT) do circuito abaixo.
 
	
ELETROTÉCNICA
SOLUÇÃO 6
Calcule a potência total (PT) do circuito.
 
	
ELETROTÉCNICA
SOLUÇÃO 6
Calcule a potência (P) em cada resistor (R) do circuito.
 
	
ELETROTÉCNICA
EXERCÍCIO 7
Calcule a potência (P) em cada resistor (R) do circuito abaixo.
 
	
ELETROTÉCNICA
SOLUÇÃO 7
Calcule a potência (P) em cada resistor (R) do circuito.
 
	
ELETROTÉCNICA
LEI DE KIRCHHOFF PARA TENSÃO 
CIRCUITOS ELÉTRICOS DE CORRENTE CONTÍNUA 
A Lei de Kirchhoff das tensões (LKT) estabelece que o somatório das quedas e elevações de tensão ao longo de um caminho fechado de um circuito eléctrico é nulo.
ELETROTÉCNICA
EXERCÍCIO 8
Calcule U1 no circuito abaixo.
 
 
	
ELETROTÉCNICA
SOLUÇÃO 8
Calcule U1 no circuito abaixo.
 
 
	
ELETROTÉCNICA
EXERCÍCIO 9
Calcule a corrente (I), a tensão (U2), as resistências (R1) e (R3) do circuito ao lado.
 
 
	
ELETROTÉCNICA
SOLUÇÃO 9
Calcule a corrente (I), a tensão (U2), as resistências (R1) e (R3) do circuito ao lado.
 
 
	
ELETROTÉCNICA
SOLUÇÃO 9
Calcule a corrente (I), a tensão (U2), as resistências (R1) e (R3) do circuito ao lado.
 
 
	
ELETROTÉCNICA
SOLUÇÃO 9
Calcule a corrente (I), a tensão (U2), as resistências (R1) e (R3) do circuito ao lado.
 
 
	
ELETROTÉCNICA
DIVISOR DE TENSÃO
CIRCUITOS ELÉTRICOS DE CORRENTE CONTÍNUA 
É uma técnica de projeto utilizada para criar uma tensão elétrica (Uout) que seja proporcional à outra tensão (Uin).
ELETROTÉCNICA
EXERCÍCIO 10
Calcule a tensão (U1) do circuito ao abaixo.
 
 
	
ELETROTÉCNICA
SOLUÇÃO 10
Calcule a tensão (U1) do circuito.
 
 
	
ELETROTÉCNICA
EXERCÍCIO 11
	Usando a regra da divisão de tensões calcule as tensões U1 e U3 no circuito em série abaixo:
 
 
	
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SOLUÇÃO 11
	Usando a regra da divisão de tensões calcule as tensões U1 e U3 no circuito em série abaixo:	
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EXERCÍCIO 12
Calcule as tensões (U1), (U2), (U3) e (U4) do circuito ao abaixo.
 
 
	
ELETROTÉCNICA
SOLUÇÃO 12
Calcule a corrente (I), as tensões (U1), (U2), (U3) e (U4) do circuito.	
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SOLUÇÃO 12
Calcule a corrente (I), as tensões (U1), (U2), (U3) e (U4) do circuito.	
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PONTO DE TERRA
CIRCUITOS ELÉTRICOS DE CORRENTE CONTÍNUA 
Tem por finalidade estabelecer o referencial de potencial zero.
Aplicações:
Sistemas de pára-raio.
Proteção do usuário contra cargas estáticas.
Blindagem eletromagnética.
Estabelecer a referencia ao potencial zero.
ELETROTÉCNICA
RESISTÊNCIA INTERNA DAS FONTES DE TENSÃO.
CIRCUITOS ELÉTRICOS DE CORRENTE CONTÍNUA 
Toda fonte de tensão possui uma resistência interna.
A existência desta resistência interna provoca uma queda de tensão do circuito.
A resistência interna se associa às cargas do circuito em paralelo.
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RESISTÊNCIA INTERNA DAS FONTES DE TENSÃO.
CIRCUITOS ELÉTRICOS DE CORRENTE CONTÍNUA 
ELETROTÉCNICA
EXERCÍCIO 13
	A tensão de saída de uma fonte sem carga é 40V. Quando uma carga de 500 Ω é conectada a tensão cai para 38,5 V. Qual o valor da resistência interna da fonte? 
	
ELETROTÉCNICA
SOLUÇÃO 13
	A tensão de saída de uma fonte sem carga é 40V. Quando uma carga de 500 Ω é conectada a tensão cai para 38,5 V. Qual o valor da resistência interna da fonte? 
	
ELETROTÉCNICA
REGULAÇÃO DE TENSÃO (UR%). 
CIRCUITOS ELÉTRICOS DE CORRENTE CONTÍNUA 
Indica a variação de tensão de uma fonte quando submetida a uma carga. Quanto menor a regulação de tensão mais ela se aproxima de uma fonte ideal: 
A Regulação de Tensão é dada por: 
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EXERCÍCIO 14
	Um circuito sem carga a tensão é de UNL=13,8 V. Quando o mesmo circuito está carregado, a tensão medida é de UL=12,6 V. Calcule a regulação de tensão (UR%).
	
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SOLUÇÃO 14
	Um circuito sem carga a tensão é de UNL=13,8 V. Quando o mesmo circuito está carregado, a tensão medida é de UL=12,6 V. Calcule a regulação de tensão (UR%).
	
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II - ELETRODINÂMICA
11. REFERÊNCIAS
1. BOYLESTAD, Robert L. Introdução à análise de circuitos. 12. ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2015. 
2. GUSSOW, Milton; COSTA, Aracy Mendes da. Eletricidade Básica. 2. ed. rev e ampl. São Paulo: Pearson Makron Books, 1997. 
3. NILSSON, James W; RIEDEL, Susan A. Circuitos Elétricos. 8. ed. São Paulo. Pearson Prentice Hall, 2009.
4. HALLIDAY, David, RESNIK Robert, KRANE, Denneth S. Física 3, volume 2, 5 Ed. Rio de Janeiro: LTC, 2004. 384 p.
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II - ELETRODINÂMICA
11. REFERÊNCIAS
5. PETRUZELLA,Frank D., EletrotécnicaI: Série Tekne, Bookman Editora, 2013
6. PETRUZELLA,Frank D., Eletrotécnica II: Série Tekne, Bookman Editora, 2013
7. http://www.sofisica.com.br/
8. http://educacao.uol.com.br/
9. https://www.todamateria.com.br/
10. http://www.efeitojoule.com/
11. http://www.feng.pucrs.br/
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FIM