Teoria dos circuitos

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o An 1 1 20

Roteiro de Aula de

Circuitos Elétricos

Anderson Duarte Betiol

SUMÁRIO

1

PRIMEIRO BIMESTRE 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 Múltiplos e Submúltiplos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Carga e Corrente Elétrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tensão Elétrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . Simbologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lei de Ohm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Condutância . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Leis de Kirchhoff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.7.1 1.7.2 1.81.9 Lei das Correntes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lei das Tensões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 5 8 14 17 21 22 26 29 34 37 37

Resistência em Série e Divisor de Tensão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Resistência em Paralelo e Divisor de Corrente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.10 Fontes Dependentes ou Controladas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.11 Análise Nodal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.11.1 Circuitos com Fontes de Tensão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.12 Análise de Malha . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.12.1 Circuitos Contendo Fontesde Corrente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.12.2 Fontes de Correntes Entre Malhas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.13 Superposição . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.14 Teoremas de Redes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.14.1 Teorema de Thévenin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . .

1.14.2 Teorema de Norton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.14.3 Relação Entre os Teoremas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.14.4 Circuitos com Fontes Dependentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.15 Transferência Máxima de Potência . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

39 41 44 4752

1

1

PRIMEIRO BIMESTRE

Esse material é somente um roteiro para as aulas. Aconselha-se que o aluno complemente seus estudos com as listas de exercícios e outras fontes, como livros.

1.1 Múltiplos e Submúltiplos
Os múltiplos e submúltiplos são mostrados na Tabela 1. Eles são muitos usados no nosso dia a dia pela sua praticidade. Imagine sintonizar 100.100.000Hz ao invés de 100,1MHzou preparar uma injeção com 0,002l ao invés de 2ml. Convenhamos que as segundas opções são bem melhores! Tabela 1: Múltiplos e submúltiplos Símbolo Nome Valor p submúltiplo n µ m k Múltiplo M G T pico nano micro mili quilo Mega Giga Tera 10−12 10−9 10−6 10−3 103 106 109 1012

1.2 Carga e Corrente Elétrica
A menor carga conhecida é a de um elétron, sendo seu valor q = 1, 6 × 10−19C . Para seconhecer a carga total Q, basta fazer Q = ±N q sendo N o número total de cargas. A corrente elétrica I é a variação da carga que passa por um determinada superfície por

1.3. Tensão Elétrica dQ . dt

2

unidade de tempo, ou I =

1.3 Tensão Elétrica
A tensão elétrica (V) é definida como a variação da energia pela variação da carga e, no limite, ela é a derivada da energia pela carga: V=sendo w a energia e q a carga elétrica. dw dq (1.1)

1.4 Simbologia
Parte da simbologia que será usada neste curso é mostrada na Figura 1. O restante será mostrado em momento oportuno. R IA − VA + VA

Resistor

Fonte de Corrente

Fonte de Tensão

Fonte de Tensão

Figura 1: Simbologia

1.5 Lei de Ohm
Considere V , I e R como sendo, respectivamente, a tensão, a corrente e a resistência...
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