Fisica - Circuitos Eletricos

Fisica - Circuitos Eletricos

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EletrotEletrotéécnica Geralcnica Geral (Parte 4)

Prof. Renato Lucas Pacheco, Dr.

Departamento de Engenharia Elétrica

Centro Tecnológico Universidade Federal de Santa Catarina

17 17 ––Estruturas de Estruturas de

Corrente ContCorrente Contíínuanua

Introdução:o objetivo deste capítulo é oferecer alternativas de resolução de circuitos elétricos para o caso de circuitos mais complexos, onde a simples associação de elementos (R, L, C) e/ou fontes em série e/ou paralelo não seja suficiente ou não seja a solução mais adequada para aqueles circuitos.

17 17 ––Estruturas de Corrente ContEstruturas de Corrente Contíínuanua

Conceitos Básicos:

•Nóde intensidadeounóounodo:ponto de união de trêsou mais braços;

•Braço:porção do circuito que liga dois nós consecutivos e onde existem apenas elementos em série;

•Circuito fechado: équalquer percurso a partir de um nóqualquer que termina neste mesmo nó. Todos os elementos estão em série neste percurso;

Conceitos Básicos:

•Malha: équalquer circuito fechado que não possui outro em seu interior;

•Laço: équalquer caminho fechado que passa apenas uma vez em cada nó.

17 17 ––Estruturas de Corrente ContEstruturas de Corrente Contíínuanua

17 17 ––Estruturas de Corrente ContEstruturas de Corrente Contíínuanua

Conceitos Básicos: •Nós: B, D, G.

•Braços: BAG, BG, BCD, DG, DEFG.

•Circuitos fechados: BGAB, BCDGB, BCDGAB, BCDEFGB, BCDEFGAB, DEFGD.

•Malha: BAG, BCDGB, DEFGD

•Laço: neste caso, são os mesmos circuitos fechados BGAB, BCDGB, BCDGAB, BCDEFGB, BCDEFGAB, DEFGD.

17 17 ––Estruturas de Corrente ContEstruturas de Corrente Contíínuanua

••11aaLei de KirchhoffLei de Kirchhoff: “O somatório das correntes que entram em um nó(ou das que saem dele) éigual a ZERO”.

Ou: “A soma das correntes que chegam em um nóéigual àsoma das correntes que dele se afastam”.

Em um circuito com nnnós: Número de equações = n-1

17 17 ––Estruturas de Corrente ContEstruturas de Corrente Contíínuanua

Leis de Kirchhoff:

••22aaLei de KirchhoffLei de Kirchhoff: “A soma algébrica de todas as tensões em qualquer circuito fechado éigual a

Ou: “A soma algébrica das forças eletromotrizes nos diferentes braços de um circuito fechado éigual à soma algébrica das quedas de tensão nos mesmos”.

Em um circuito com nnnós e b braços:

Número de equações = b-n+1

17 17 ––Estruturas de Corrente ContEstruturas de Corrente Contíínuanua Leis de Kirchhoff:

17 17 ––Estruturas de Corrente ContEstruturas de Corrente Contíínuanua

Método da Superposição:o princípio da superposição diz que “se um circuito elétrico, constituído apenas por fontes independentes, fontes dependentes lineares e elementos passivos lineares (elementos que apresentam relação tensão-corrente linear), éexcitado por duas ou mais fontes independentes, a resposta total às fontes seráa soma das respostas individuais de cada fonte independente, com as demais fontes independentes em repouso”.

17 17 ––Estruturas de Corrente ContEstruturas de Corrente Contíínuanua

Método da Superposição:assim, o método da superposição consiste em resolver o circuito individualmente para cada fonte independente, mantendo as outras em repouso ou “mortas”, e somar algebricamente as respostas individuais.

Diz-se que uma fonte estáem repouso ou “morta”quando possui valor nulo. Assim:

•Fonte de tensão nula Îcurto-circuito!

•Fonte de corrente nula Îcircuito aberto!

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Análise Nodal:éum dos vários métodos disponíveis para resolver circuitos elétricos. Tem por objetivo sistematizar a resolução do circuito, obtendo o número mínimo necessário de equações.

Roteiro:

1-Converter as resistências em condutâncias (não é obrigatório, mas facilita os procedimentos);

2-Escolher um nóde referência (de preferência aquele nópara onde converge maior número de ramos e/ou fontes de tensão);

3-Associar tensões aos outros nós, em relação ao nóde referência;

4-Aplicar a Lei das Correntes de Kirchhoff a todos os nós, com exceção do nóde referência.

17 17 ––Estruturas de Corrente ContEstruturas de Corrente Contíínuanua

Análise Nodal: Observações:

1-se o circuito possuir fontes de tensão, aplicar a Lei das Correntes de Kirchhoff considerando os dois nós interligados pela fonte de tensão. Estes dois nós se comportam como um supernsupernóó. A diferença de potencial entre estes dois nós éa própria tensão da fonte;

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