2. Análise de Circuitos Elétricos - UDESC - CCT · Fontes independentes e dependentes; Leis de...

2. Análise de Circuitos Elétricos

Simples

Redes e circuitos;

Lei de Ohm;

Fontes independentes e dependentes;

Leis de Kirchhoff;

Associação de resistores e fontes;

Divisores de tensão e corrente.

Robert L. Boylestad

Introductory Circuit Analysis, 10ed.Copyright ©2003 by Pearson Education, Inc.

Upper Saddle River, New Jersey 07458

All rights reserved.

Ex.: Obter I.

8 mA

Calcule a tensão que tem que ser aplicada

ao ferro de solda, mostrado abaixo, para

estabelecer uma corrente de 1,5 A, sendo a

sua resistência interna de 80 Ω.

. (1,5 A) (80 ) 120 VE I R x

Gráfico da Lei de Ohm

VR

I



Gráfico da Lei de OhmDetermine a resistência associada ao gráfico abaixo e compare

com a Lei de Ohm.

Para V = 6V e I = 3mA

3

62 k

3 10cc

VR

I x

Para o intervalo entre 6V e 8V

3

22 k

1 10

VR

I x

Diodo Semicondutor

Robert L. Boylestad




Potência Elétrica

2

2

. .

.

VP

P V I V R I R

P R I

Para o exemplo do ferro de solda:

2. (80 ).(1,5A) 180 WP R I

A curva característica I – V de uma lâmpada de

filamento é mostrada a seguir. Se a tensão nominal de

operação da lâmpada é 120 V, determine a potência

dissipada e sua resistência.Solução:

. (120).(0,625) 75 W

120192

0,625

P V I

VR

I

Obs.: e .P

I V P RR

Potência

Fornecida Consumida

Eficiência

o dissipadaiP P P

o o

o

Eficiência = = (%) = 100%

(%) = 100%

i i

i

P Px

P P

Wx

W

Robert L. Boylestad




o(%) = 100%i

Wx

W

Wattímetros

Um motor de 2 hp opera com eficiência de

75%. Qual a potência de entrada em watts?

Se a tensão aplicada ao motor é 220 V,

qual a corrente na entrada?

Solução: o(%) 100%

(2hp).(746 W/ hp)0,75

1.492 W1.989,33 W

0,75

i

i

i

Px

P

P

P

1.989,33. 9,04 A

220

ii

PP E I I

E

Robert L. Boylestad




o1 o2 o3total 1 2 3

1 2 3i i i

P P P

P P P

Energia (W)

(W). (s)Energia(kWh) =

1.000

P t

Energia (W)

(W). (s)Energia(kWh) =

1.000

P t

Calcule a quantidade de energia (em kWh) necessária para

manter uma lâmpada de filamento (60 W) acesa continuamente

durante um ano.

. (60W).(24h/dia).(365dias)

1000 1000

525.600(Wh)525,6 kWh

1000

P tW

W

Medir de tensão - voltímetro

Medir de tensão - voltímetro

Medir corrente - amperímetro

(a) Measuring the no-load voltage E; (b) measuring the

short-circuit current.

Robert L. Boylestad




Segurança – categorias:

Segurança – categorias:

Multímetros digitais

Amperímetros

Fonte independente

Fonte independente - práticas

. .p L p LE E R I E E R I

Toda fonte prática tem

uma resistência

interna, responsável

pela dissipação (queda

de tensão nominal).

Fonte independente - práticas

L Ls s L L s

s

L ss L s L

s

R IE R I R I I

R

R RI I I I I

R

Conversão de fonte

Robert L. Boylestad




Conversão de fonte

Robert L. Boylestad




Conversão de fonte

Robert L. Boylestad




Associação de fontes

Robert L. Boylestad




Associação de fontes

Robert L. Boylestad




Ex.: Obter a corrente destacada na figura.

Robert L. Boylestad




1 1

1

4.3 12 V

3

s

s

E I R

R R

Robert L. Boylestad




1 1

1

4.3 12 V

3

s

s

E I R

R R

1 22

2

173,4 A

5s

E EI

R R

Robert L. Boylestad




Fontes de correntes de diferentes intensidades

não podem ser ligadas em série.

Fonte de corrente dependente

Ex.: Transistor bipolar

Classificação

2V 2. 4V

1,5A

. (4V).(1,5A) 6W

c d c

d

d d d

v v v

i

P v i

Determinação do número de vezes

que a Lei de Kirchhoff para correntes

deve ser aplicada

Ligação série

Ligação paralelo

Circuito série

Robert L. Boylestad




Robert L. Boylestad




Determinar a resistência total e a

corrente para cada circuito abaixo

6020 3 A

20TR I

101,63 M 6,135 A

1,63 MTR I

35110 318,2 mA

110TR I

12010 k 12 mA

10kTR I

Robert L. Boylestad




Determinar a resistência desconhecida

e a corrente I

10 12 8

301 A

30

TR R

I

Ilustrar o divisor de

tensão

3 3

1 2 3 T

R RV E E

R R R R

Circuito paralelo

Paralelo - Série

Robert L. Boylestad




Mesma tensão, corrente

dividida

Robert L. Boylestad




Obter as correntes e a

resistência equivalente

Ilustrar o divisor de corrente

2 21

1 2

S S

T

R RI I I

R R R

Robert L. Boylestad




Robert L. Boylestad




Obter as correntes,

resistência e tensão

Lei das correntes de

Kirchhoff

Robert L. Boylestad




Lei das correntes

de Kirchhoff

Robert L. Boylestad




Lei das correntes

de Kirchhoff

Lei das correntes

de Kirchhoff

Robert L. Boylestad




Lei das correntes

de Kirchhoff

2 A

4 A

2 A

Robert L. Boylestad




Robert L. Boylestad




Robert L. Boylestad




Robert L. Boylestad




Exemplo

Robert L. Boylestad




Exemplo

Robert L. Boylestad




Robert L. Boylestad




Análise de malhas – complicado?

Circuito em ponte

Robert L. Boylestad




Condição de

equilíbrio para o

circuito em

ponte

1 21 4 2 3

3 4

R RR R R R

R R

50RV

Robert L. Boylestad




Robert L. Boylestad




Pelo método de malhas:

Robert L. Boylestad




Ponte equilibrada

1 21 4 2 3

3 4

R RR R R R

R R

Robert L. Boylestad




Ponte equilibrada

Robert L. Boylestad




Transformação Y –Δ (T – π)

Robert L. Boylestad




Conceito Y –Δ

Obtenção da resistência Ra-c

a-c a-c a-c 1 3

a-b 1 2 b-c 2 3

( )(Y) ( )

( ) ( ) e

B A C

B A C

C A B A B C

C A B A B C

R R RR R R R R

R R R

R R R R R RR R R R R R

R R R R R R

Obtenção da resistência

1 2 1 3 2 33

3

1 2 1 3 2 31

1

1 2 1 3 2 32

2

A BC

A B C

C BA

A B C

A CB

A B C

R R R R R RR RR R

R R R R

R R R R R R R RR R

R R R R

R R R R R R R RR R

R R R R

Robert L. Boylestad




Exemplo

Observação:

Y 3

A B C

RR R R R

Exemplo

Exemplo

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