Os Dispositivos Elétricos

...

c) Calcule o valor da corrente IX no instante 70 ms e compare com o valor obtido na simulação

- Exercício2

- Para o circuito abaixo:

[pic 4]

Figura 2: Circuito referente à questão 2

- Qual é a característica transitória do circuito

- Determine a equação de V (t)

- Qual o valor de V(t) para os seguintes instantes de tempo: 1 s; 2 s e 3 s. Compare os valores obtidos no gráfico com os valores teóricos.

- Trace o gráfico da corrente no indutor 0.25 H.

- Exercício3

Para o circuito abaixo:

[pic 5]

Figura 3: Circuito referente à questão 3

- Qual é a característica transitória do circuito

- Determine a equação de i(t)

- Qual o valor de i(t) para os seguintes instantes de tempo: 30s; 60 s e 90 s.

Compare os valores obtidos no gráfico com os valores teóricos.

- Trace o gráfico da tensão no capacitor de 4 F.

- Exercício4

Para o circuito abaixo:

[pic 6]

Figura 4: Circuito referente à questão 4

- Determine valores de R2 para que o sistema seja criticamente amortecido, superamortecido e subamortecido.

- Trace o gráfico da corrente no indutor e da tensão no resistor R2 para cada uma das situações .

- RESOLUÇÃO DO EXERCÍCIO 1

-

Equaçao Vc1(t) .

t

Vc(0-)= 0 V = Vc(0+) ; Ic(0-)= 0 A = Ic(0+)

t = 0+

[pic 7][pic 8]

t = ∞

I(∞)= 0 A [pic 9]

[pic 10]

Vc(0+) - [pic 11][pic 12]

[pic 13]

(mV) p/ t>0[pic 14]

2.2 Gráficos da tensão no Capacitor C1 e da corrente no Resistor de 20Ω (Ix).

[pic 15]

Gráfico 1: Tensão no Capacitor C1 em função do tempo.

[pic 16]

Gráfico 2: Tensão do resistor R 20Ω em função do tempo.

-

Valor da corrente Ix no instante 70 ms.

Ix = c [pic 17]

Ix = 0.002*121.5 (mA) [pic 18]

Ix(70ms) = 85.91(uA)

[pic 19]

Como podemos observar, os valores para a corrente Ix no instante 70 ms, apresentam uma pequena diferença de valor, isso ocorre pelo arredondamento das casas decimais para efeito de calculo .

- RESOLUÇÃO DO EXERCÍCIO 2

3.1 Característica transitória do circuito

Circuito Subamortecido

3.2 Equação V(t)

t

Vc(0-)= 4 V = Vc(0+) ; Ic(0-)= 0 A = Ic(0+)

t = 0+

; ω0 = [pic 20][pic 21]

α

[pic 22]

t = ∞

Vc(∞)= 0 V

ωd = [pic 23]

Vc(0+) = Vc(∞) + B1 -αB1 + ωdB2[pic 24]

4 = 0 + B1 -8 = -1x4 + 1,732B2

B1 = 4 V B2 = -4 / 1,732

B2 = - 2,31 V

V(t) = Vc(∞) + x (B1cos ωdt + B2sen ωdt)[pic 25]

V(t) = 0 + x (4cost +B2sent)[pic 26][pic 27]

V(t)= (4cos t - 2.31sen t ) (v) para t ≥ 0 .[pic 28][pic 29][pic 30]

3.3 V(t) para os instantes de tempo 1s, 2s, 3s .

V(1) = (4cosx1 + senx1)[pic 31][pic 32][pic 33]

V(1) = -1,074 (V)

V(2) =(4cosx2 + B2senx2) = -0,414 (V)[pic 34][pic 35][pic 36]

V(2) = -0,414 (V)

V(3) = (4cosx3 + B2senx3) = 0,194 (V)[pic 37][pic 38][pic 39]

V(3) = 0,194 (V)

1s: - 1.07 V

2s: - 414.3 mV

3s : 194.4 mV

1 segundos[pic 40]

2segundos [pic 41]

3segundos [pic 42]

Assim como no exercício anterior, há uma variação nos valores para a tensão no capacitor, devido a arredondamentos feitos durantes os cálculos.

- Gráfico da corrente no Indutor 0.25H

[pic 43]

Gráfico 3: Corrente no Indutor L1 em função do tempo.

4 RESOLUÇÃO DO EXERCÍCIO 3

4.1 Característica transitória do circuito

Superamortecido