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ELETRICIDADE Aula 9: Teorema da superposição Aula 9: Teorema da superposição ELETRICIDADE Nesta aula você irá aprender: O processo de aplicação do teorema da superposição. Utilizar o teorema da superposição para resolução de circuitos com mais de uma malha e mais de uma fonte em malhas diferentes. Aula 9: Teorema da superposição ELETRICIDADE Introdução: O teorema da superposição baseia-se no fato de que a corrente ou a tensão em qualquer resistor em um circuito que tenha mais de uma fonte de tensão ou de corrente, tem uma parcela de contribuição de cada fonte do circuito. Aula 9: Teorema da superposição ELETRICIDADE Teorema da superposição: Quando um circuito tem mais de uma malha e mais de uma fonte, como por exemplo, o circuito da figura abaixo, é necessário utilizar algum método específico para resolução de circuitos. Nesta aula, o método a ser utilizado será a aplicação do teorema da superposição. Aula 9: Teorema da superposição ELETRICIDADE Teorema da superposição diz que: A corrente através de um elemento de circuito ou a tensão entre seus terminais, em um circuito com mais de uma fonte, com componentes lineares e bilaterais, é igual à soma algébrica das correntes ou das tensões produzidas independentemente por cada uma das fontes do circuito. □ Componente Linear □ Componente Bilateral Aula 9: Teorema da superposição ELETRICIDADE Teorema da superposição: A corrente que passa pelo resistor R1 é composta pela soma de duas parcelas, uma devido à fonte de tensão VA e outra devido à fonte de tensão VB. Da mesma forma a corrente que passa em R2 e em R3 são compostas por duas parcelas cada uma devido as fontes de tensão VA e VB. Aula 9: Teorema da superposição ELETRICIDADE Teorema da superposição: No ckt abaixo temos duas fontes de tensão, mas poderíamos ter uma fonte de tensão e uma de corrente ou duas fontes de corrente. Para considerar o efeito de uma fonte isoladamente no circuito é necessário retirar as demais fontes. Aula 9: Teorema da superposição ELETRICIDADE Para retirar uma fonte de tensão, substitui-se a mesma por um curto circuito. Para retirar uma fonte de corrente substitui-se a mesma por um circuito aberto. Aula 9: Teorema da superposição ELETRICIDADE Teorema da superposição: Para calcular a contribuição da fonte de tensão VA nas correntes do circuito, retira-se a fonte VB e o circuito vai ficar como mostrado a seguir: O circuito agora só tem uma fonte e pode-se calcular as correntes em cada um dos resistores, que será a contribuição da fonte VA. Podemos adotar a seguinte nomenclatura para as correntes em R1, R2 e R3: I’R1, I’R2 e I’R3. Aula 9: Teorema da superposição ELETRICIDADE Teorema da superposição: Para calcular a contribuição da fonte de tensão VB nas correntes do circuito, retira-se a fonte VA e o circuito vai ficar como mostrado a seguir: O circuito agora só tem uma fonte e pode-se calcular as correntes em cada um dos resistores, que será a contribuição da fonte VA. Podemos adotar a seguinte nomenclatura para as correntes em R1, R2 e R3: I’’R1, I’’R2 e I’’R3 Aula 9: Teorema da superposição ELETRICIDADE O valor das correntes será determinado por: IR1 = I’R1+I’’R1 IR2 = I’R2+I’’R2 IR3 = I’R3+I’’R3 Leva-se em conta sinal, ou seja, o sentido da I no ckt; A fonte pode produzir em um resistor uma corrente em um sentido e outra fonte pode produzir no mesmo resistor uma corrente no sentido oposto; Se duas correntes têm sentidos opostos elas se subtraem e o sentido que prevalece é o sentido da corrente que tem o maior valor; Se o sentido é o mesmo elas simplesmente se somam. Aula 9: Teorema da superposição ELETRICIDADE Teorema da superposição: Observação 1: A Ptotal fornecida a um resistor deve ser determinada usando a corrente total que o atravessa ou a tensão total entre seus terminais, e não simplesmente somando as potências fornecidas pelas fontes separadamente. Observação 2: It em um resistor é I, a corrente neste resistor devido à contribuição de uma primeira fonte considerada é I’(índice linha), a corrente neste resistor devido à contribuição de uma segunda fonte considerada é I’’(índice duas linhas), a corrente neste resistor devido à contribuição de uma terceira fonte considerada é I’’’(índice três linhas) e assim por diante. Aula 9: Teorema da superposição ELETRICIDADE Determine a tensão no resistor R2 e a potência consumida por ele aplicando o teorema da superposição. Aula 9: Teorema da superposição ELETRICIDADE Resolução primeira etapa (VA): Aula 9: Teorema da superposição ELETRICIDADE Resolução segunda etapa (VA): Aula 9: Teorema da superposição ELETRICIDADE Resolução primeira etapa (VB): Aula 9: Teorema da superposição ELETRICIDADE Resolução segunda etapa (VB): A corrente de 3 A se divide pelos resistores R1 e R2. Aplicando a regra do divisor de corrente. vista na aula 3, temos: Aula 9: Teorema da superposição ELETRICIDADE Aula 9: Teorema da superposição ELETRICIDADE Determine a I1 no ckt abaixo. Aula 9: Teorema da superposição ELETRICIDADE Eliminando a fonte de corrente do circuito. Aula 9: Teorema da superposição ELETRICIDADE 2ª etapa: Eliminar a fonte de tensão o circuito. Aula 9: Teorema da superposição ELETRICIDADE Síntese da aula: Nesta aula, você: → Aprendeu que existem circuitos que precisam de métodos específicos de análise de circuitos para serem resolvidos. → Aprendeu que um dos métodos utilizados aplica o teorema da superposição para calcular as tensões e correntes em um circuito com mais de uma fonte em malhas diferentes. → Compreendeu como utilizar o teorema da superposição para resolução de circuitos. Aula 9: Teorema da superposição ELETRICIDADE Na próxima aula, você ir conhecer: → Os Teoremas de Thevenin e de Norton. Professor.nascimento1703@gmail.com
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