aula 7 - ee - circuitos em série - paralelo

Eletricidade e Eletrônica

Prof. Guilherme Nonino Rosa- Técnico em Informática pela ETESP – Escola Técnica de

São Paulo

- Graduado em Ciências da Computação pela Unifran –

Universidade de Franca no ano de 2000.

- Licenciado em Informática pela Fatec – Faculdade de

Tecnologia de Franca no ano de 2011.

- Pós-Graduado em Tecnologia da Informação aplicada

aos Negócios pela Unip-Universidade Paulista no ano de

2012.

- Pós-Graduando em Docência no Ensino Superior pelo

Centro Universitário Senac.

Atuação:

- Docente da Faculdade Anhanguera desde Fevereiro /

2013

- Tutor EAD Anhanguera Educacional desde Maio /

2014

- Docente do Senac – Ribeirão Preto desde

fevereiro/2012.

- Docente do Centro de Educação Tecnológica Paula

Souza, na Etec Prof. José Martimiano da Silva e Etec

Prof. Alcídio de Souza Prado desde fevereiro/2010.

Contatos:

Prof. Guilherme Nonino Rosa

guinonino@gmail.com

guilhermerosa@aedu.com

http://guilhermenonino.blogspot.com

PEA –Plano de Ensino e

Aprendizagem

PLANO DE ENSINO E APRENDIZAGEM

EMENTA

• Eletrização e cargas elétricas.

• Quantização de cargas.

• Campo, potencial e diferença de potencial.

• Corrente elétrica.

• Componentes elétricos básicos: capacitor, resistor e

indutor.

• Carga e descarga de um capacitor - circuito RC.

• Dispositivos semicondutores: diodos e transistores.

Objetivos

Conhecer os conceitos básicos de

eletricidade e eletrônica, seus

componentes básicos: capacitor,

resistor, indutor, diodos e

transistores.

Procedimentos Metodológicos

• Aula expositiva

• Exercício em classe

• Aula prática.

Sistema de Avaliação

1° Avaliação - PESO 4,0

Atividades Avaliativas a Critério do Professor

Práticas: 03

Teóricas: 07

Total: 10

2° Avaliação - PESO 6,0

Prova Escrita Oficial

Práticas: 03

Teóricas: 07

Total: 10

Bibliografia Padrão

1) BOYLESTAD, Robert L.. Introdução à Análise de Circuitos.. 10ª

ed. São Paulo: Pearson, 2006.

Bibliografia Básica Unidade

Faculdade Anhanguera de Ribeirão Preto (FRP)

1) RAMALHO JR, F. Os Fundamentos da

Física. 9ª ed. São Paulo: Moderna, 2007.

2) HALLIDAY, David. Física 3. 5ª ed. Rio de

Janeiro: LTC - Livros Técnicos e Científicos,

2004.

Semana n°. Tema

1 Apresentação da Disciplina e Metodologia de Trabalho.

Conceitos básicos de Eletricidade

e Eletrônica.

2 Eletrização e Cargas Elétricas.

3 Quantização de Cargas.

4 Campo, Potencial e Diferença de Potencial.

5 Campo, Potencial e Diferença de Potencial.

6 Corrente Elétrica.

7 Componentes Elétricos Básicos: Capacitor, Resistor e

Indutor.

8 Componentes Elétricos Básicos: Capacitor, Resistor e

Indutor.

Cronograma de Aulas

Semana n°. Tema

9 Atividades de Avaliação.

10 Laboratório - Instrumentação.

11 Laboratório - Instrumentação.

12 Carga e Descarga de um Capacitor - Circuito RC.

13 Circuito RC.

14 Circuito RC.

15 Dispositivos Semicondutores: Diodos e Transistores.

16 Dispositivos Semicondutores: Diodos e Transistores.

Cronograma de Aulas

Semana n°. Tema

17 Dispositivos Semicondutores: Diodos e Transistores.

18 Prova Escrita Oficial

19 Exercícios de Revisão.

20 Prova Substitutiva.

Cronograma de Aulas

CIRCUITOS EM SÉRIE-PARALELO

Circuitos em série-paralelo são os que contém componentes

ligados em série e em paralelo.

A análise de um circuito em série-paralelo requer a maior experiência possível

através da prática constante. Os princípios gerais são:

1) Estude o problema como um todo, construindo mentalmente um resumo do

procedimento que planeja usar.

2) Analise cada região do circuito separadamente antes de associá-las em

combinações série-paralelo.

3) Redesenhe o circuito quando possível, com ramos simplificados, mantendo

intactas as quantidades desconhecidas para deixar o circuito de modo mais fácil

de ser entendido.

4) Com a solução em mãos, verifique se ela é razoável, considerando os valores

associados a fonte de energia e aos elementos do circuito.

FIGURE 7.1 INTRODUCING THE REDUCE AND RETURN APPROACH.

MÉTODO DE REDUÇÃO E RETORNO

Ex: Desejamos obter V4

Reconhecer combinações em série e em

paralelo dos elementos(Figura 7.1(b)).

O método consiste em reduzir o circuito em

direção à fonte, determinar a corrente

fornecida pela fonte e determinar o valor da

grandeza desconhecida.

Assim os elementos em série podem ser

combinados para se obter a configuração

mais simples. (Figura 7.1(c)).

Determinamos a corrente fornecida

utilizando a lei de Ohm(Figura 7.1(d)).

A tensão V2 pode ser determinada e

então redesenhar o circuito original.

FIGURE 7.2 INTRODUCING THE BLOCK DIAGRAM APPROACH.

MÉTODO DO DIAGRAMA EM BLOCOSO método será empregado para enfatizar o

fato de que configurações em série e em

paralelo podem não ser constituídas de

elementos que representam um único

resistor.

Na figura 7.2, os blocos B e C estão em

paralelo(os pontos b e c são comuns) e a

fonte de tensão E está em série com o

bloco A.

A combinação em paralelo de B e C

também está em série com A e com a fonte

de tensão E.

R1,2 = R1 + R2

Em série

R1||2 = R1 * R2

----------------

R1 + R2

Em série

FIGURE 7.3 EXAMPLE 7.1.

EXEMPLO 7.1 – MÉTODO DE DIAGRAMA DE BLOCOS

FIGURE 7.4 REDUCED EQUIVALENT OF FIG. 7.3.

EXEMPLO 7.1 – MÉTODO REDUÇÃO E RETORNO

IA = IsIs = 54/6

Is = 9mA

FIGURE 7.5 DETERMINING IB AND IC FOR THE NETWORK OF FIG. 7.3.

EXEMPLO 7.1 – MÉTODO DO DIAGRAMA EM BLOCOS

IB = 6kΩ*(Is)/ 6kΩ + 12kΩ

IB = 6kΩ*Is / 18kΩ

IB = 1/3 * (9mA)

IB = 3 mA

1)DETERMINANDO IB

FIGURE 7.5 DETERMINING IB AND IC FOR THE NETWORK OF FIG. 7.3.

EXEMPLO 7.1 – MÉTODO DO DIAGRAMA EM BLOCOS

Ic = 12kΩ*(Is)/ 12kΩ + 6kΩ

Ic = 12kΩ*Is / 18kΩ

Ic = 2/3 * (9mA)

IB = 6 mA

1)DETERMINANDO IC

FIGURE 7.6 EXAMPLE 7.2.

EXEMPLO 7.2

FIGURE 7.7 REDUCED EQUIVALENT OF FIG. 7.6.

REDUÇÃO DO CIRCUITO DA FIGURA 7.6

FIGURE 7.8 EXAMPLE 7.3.

EXEMPLO 7.3

FIGURE 7.9 REDUCED EQUIVALENT OF FIG. 7.8.

REDUÇÃO DO CIRCUITO DA FIGURA 7.8

FIGURE 7.10 EXAMPLE 7.4.

EXEMPLOS DESCRITIVOS

FIGURE 7.11 BLOCK DIAGRAM OF FIG. 7.10.

Diagrama de blocos da figura 7.10

FIGURE 7.12 ALTERNATIVE BLOCK DIAGRAM FOR THE FIRST PARALLEL BRANCH OF FIG. 7.10.

Diagrama alternativo para o primeiro ramo da figura 7.10

FIGURE 7.13 EXAMPLE 7.5.

Determine as correntes e tensões indicadas para o circuito?

FIGURE 7.14 BLOCK DIAGRAM FOR FIG. 7.13.

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Diagrama de blocos para o circuito da Figura 7.13

FIGURE 7.15 REDUCED FORM OF FIG. 7.13.

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Circuito em forma reduzida da figura 7.13

FIGURE 7.16 EXAMPLE 7.6.

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Determine tensões V1, V3 e Vab no circuito, calcule a corrente I.

FIGURE 7.17 NETWORK OF FIG. 7.16 REDRAWN.

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Circuito da figura 7.16 redesenhado

FIGURE 7.18 EXAMPLE 7.7.

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Determine tensões V1, V2 e a corrente I.

FIGURE 7.19 NETWORK OF FIG. 7.18 REDRAWN.

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Circuito da figura 7.18 redesenhado

FIGURE 7.20 EXAMPLE 7.8.

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Para o transistor na configuração

mostrada na figura em que VB e VBE

foram fornecidas determine:

a) Tensão VE e corrente IE

b) Calcule V1

c)Determine Vbc utilizando o fato de

que a aproximação Ic=Ie é

frequentemente usada em circuitos

envolvendo transistores.

d) Calcule Vce utilizando as

informações obtidas nos itens

anteriores.

Determine

FIGURE 7.21 DETERMINING VC FOR THE NETWORK OF FIG.7.20.

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Redesenhando o circuito da figura 7.21 temos:

FIGURE 7.22 EXAMPLE 7.9.

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Utilizando a lei de Kirchhoff determine as voltagens V1, V2 e V3 para a

malha 1

FIGURE 7.23 NETWORK OF FIG. 7.22 REDRAWN.

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Redesenhando o circuito da figura 7.22 temos:

FIGURE 7.24 AN ALTERNATIVE APPROACH TO EXAMPLE 7.9.Robert L. Boylestad

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Abordagem alternative para o circuito 7.22

FIGURE 7.25 EXAMPLE 7.10.

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Abordagem alternative para o circuito 7.22

FIGURE 7.26 DEFINING THE PATHS FOR KIRCHHOFF’S VOLTAGE LAW.

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Definindo as malhas para a aplicação da lei de Kirchhoff

Circuito em cascata

FIGURE 7.27 LADDER NETWORK.

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Um circuito em cascata

FIGURE 7.28 WORKING BACK TO THE SOURCE TO DETERMINE RT FOR THE NETWORK OF FIG. 7.27.

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Método I

FIGURE 7.29 CALCULATING RT AND IS.

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FIGURE 7.30 WORKING BACK TOWARD I6.

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FIGURE 7.31 CALCULATING I6.

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FIGURE 7.32 AN ALTERNATIVE APPROACH FOR LADDER NETWORKS.Robert L. Boylestad

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Método II

FIGURE 7.34 VOLTAGE DIVIDER SUPPLY.

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Fonte com Divisor de Tensão

O termo carga significa

qualquer elemento, circuito ou

sistema que drena corrente da

fonte.

A partir de um circuito divisor

de tensão podemos ter várias

tensões de saída disponíveis a

partir de uma única fonte.

FIGURE 7.35 VOLTAGE DIVIDER SUPPLY WITH LOADS EQUAL TO THE AVERAGE VALUE OF THE RESISTIVE ELEMENTS THAT MAKE

UP THE SUPPLY.

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FIGURE 7.36 EXAMPLE 7.11.

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FIGURE 7.37 UNLOADED POTENTIOMETER.

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FIGURE 7.38 LOADED POTENTIOMETER.

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FIGURE 7.39 RT > RL.

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FIGURE 7.40 RL > RT.

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FIGURE 7.41 EXAMPLE 7.12.

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