Circuitos Elétricos - Apostila com 133pgs

Apostila usada na disciplina de Circuitos Elétricos I da UFSM.

INDICE

UNIDADE 1 - CIRCUITOS CONCENTRADOS E LEIS DE KIRCCHOFF -  ...............................................  3

1.1. Circuitos Concentrados .....................................................................................................  3

1.2. Elementos Concentrados ..................................................................................................  3

1.3. Sentido de referência  .........................................................................................................  4

1.3.1. Sentido de referência para tensão de braço  ...............................................................  4

1.3.2. Sentido de referência para corrente de braço  ............................................................  5

1.3.3. Sentido de referência associado  .................................................................................  5

1.4. Corrente Elétrica e Tensão  .............................................................................................  6

1.5. Leis de Kircchoff ..............................................................................................................  7

1.5.1 Leis das Correntes de Kircchoff  ....................................................................................  7

1.5.2 Leis das Tensões de Kircchoff  .......................................................................................  8

UNIDADE 2 – ELEMENTOS DE CIRCUITOS - ................................................................  14

2.1. Resistores  .........................................................................................................................  14

2.2. Fontes Independentes de tensão e corrente  ...................................................................  16

2.3. Equivalente Thevenin e Norton........................................................................................  18

2.4. Divisão de corrente  ..........................................................................................................  18

2.5. Divisão de tensão  .............................................................................................................  20

2.6. Ligação Y - ∆ (estrela – triângulo)  .....................................................................................  23

2.7. Formas de ondas típicas  ...................................................................................................  27

2.8. Capacitores  .......................................................................................................................  32

2.9. Indutores  ..........................................................................................................................  35

2.10. Potência e Energia  ..........................................................................................................  41

2.11. Componentes físicos x elementos de circuitos  ..............................................................  45

UNIDADE 3 – CIRCUITOS SIMPLES -  ..............................................................................  48

3.1. Ligação série de elementos  ..............................................................................................  48

3.2. Ligação paralela de elementos  .........................................................................................  53

UNIDADE 4 - CIRCUITOS LINEARES INVARIANTES NO TEMPO - .........................  63

4.1. Definições e propriedades dos circuitos  ..........................................................................  63

4.2. Análise nodal  ....................................................................................................................  63

4.3. Análise nodal com fontes de tensão ou fontes dependentes no circuito........................  66

4.4. Análise por malhas  ...........................................................................................................  69

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA - CIRCUITOS ELÉTRICOS I

Página 2

UNIDADE 5 - TEOREMA DE REDES - ............................................................................  74

5.1. Teorema de Thevenin.......................................................................................................  74

5.2. Teorema de Norton  ..........................................................................................................  76

5.3. Teorema da superposição  ................................................................................................  77

5.4. Teorema da máxima transferência de potência  ..............................................................  80

UNIDADE 6 - CIRCUITOS DE 1ª ORDEM –  ..................................................................  85

6.1. Circuito Linear Invariante no Tempo de Primeira Ordem  ...............................................  85

6.1.1. Resposta a excitação zero  .........................................................................................  85

6.1.2. Resposta ao estado zero ...........................................................................................  91

6.1.3. Resposta completa: Transitório + Regime permanente............................................  97

6.1.4. Resposta ao Degrau Unitário ....................................................................................  98

UNIDADE 7 - CIRCUITOS DE 2ª ORDEM –  ...............................................................  104

7.1. Resposta a Excitação Zero  .............................................................................................  104

7.1.1. Circuito RLC paralelo  ...............................................................................................  104

7.1.2. Circuito RLC série  .....................................................................................................  111

7.2. Resposta ao Estado Zero  ...............................................................................................  114

7.2.1. Excitação por fonte de corrente constante  .............................................................  114

7.2.2. Excitação por fonte de tensão constante  ................................................................  116

7.3. Resposta Completa  ........................................................................................................  117

UNIDADE 8 - APLICAÇÃO DA TRANSFORMADA DE LAPLACE...............................  120

9.  AULAS PRÁTICAS ..........................................................................................................  122

9.1  1° AULA PRÁTICA – CIRCUITOS I  ..........................................................................  122

9.2 2° AULA PRÁTICA – CIRCUITOS I ...........................................................................  129

10. BIBLIOGRAFIA  .............................................................................................................  132