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Circuitos de primeira ordem são aqueles compostos de apenas um tipo de armazenador de energia

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.



2 resposta(s)

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Bill Silva

Há mais de um mês

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”.

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”.

Essa pergunta já foi respondida por um dos nossos estudantes