lista de exercícios - circuitos 1 - 2015.2_a

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Prof. Ricardo Menezes Prates 19/10/2015 CIRCUITOS I (LISTA DE EXERCÍCIOS) Turma: EX Aluno(A): ____________________________________________CPF:_______________ 01 - Duas lâmpadas com as especificações 100W/220V e 60W/220V são ligadas em série e o conjunto é ligado à uma fonte de 220V. Explique através de cálculos qual das lâmpadas apresentará maior brilho. 02 - Um televisor portátil usando uma bateria recarregável de 12 V e 3 Ah pode operar por um período de aproximadamente 5,5 h. Qual a corrente elétrica média consumida durante este período? Qual a energia, em Joules, gasta pela bateria 03 - Quanto de carga passa por uma bateria de 22,5 V se a energia usada for de 90J. 04 - A corrente de entrada em um transistor é 20 μA. Se a tensão aplicada na entrada for 24 mV, determine a resistência de entrada do transistor. 05 - a) Se uma casa tem uma rede elétrica de 120V e uma corrente de serviço de 100 A, calcule a capacidade máxima de potência. b) Os moradores da casa podem operar ao mesmo tempo dentro do limite de segurança, os aparelhos a seguir: - Um motor de 5 hp; - Uma secadora de roupas de 3000 W - Um fogão elétrico de 2400 W - Um ferro elétrico de passar roupas a vapor de 1000 W 06 - No circuito da Figura 2 determine a potência em cada fonte dizendo se está fornecendo ou consumindo potência. Verifique as Leis de Kirchhoff neste circuito. 07 - Faça o balanço de potência no circuito da Figura 3. Simule o circuito no PSpice e verifique os resultados de corrente e tensão para cada ramo do circuito. Figura 1 Figura 2 Colegiado Acadêmico de Engenharia Elétrica Circuitos Elétricos I

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Lista de Exercicios

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Page 1: Lista de Exercícios - Circuitos 1 - 2015.2_A

Prof. Ricardo Menezes Prates

19/10/2015

CIRCUITOS I (LISTA DE EXERCÍCIOS) Turma: EX

Aluno(A): ____________________________________________CPF:_______________

01 - Duas lâmpadas com as especificações 100W/220V e 60W/220V são ligadas em

série e o conjunto é ligado à uma fonte de 220V. Explique através de cálculos qual das

lâmpadas apresentará maior brilho.

02 - Um televisor portátil usando uma bateria recarregável de 12 V e 3 Ah pode operar por um período de aproximadamente 5,5 h. Qual a corrente elétrica média consumida durante este período? Qual a energia, em Joules, gasta pela bateria 03 - Quanto de carga passa por uma bateria de 22,5 V se a energia usada for de 90J. 04 - A corrente de entrada em um transistor é 20 µA. Se a tensão aplicada na entrada for 24 mV, determine a resistência de entrada do transistor. 05 - a) Se uma casa tem uma rede elétrica de 120V e uma corrente de serviço de 100 A, calcule a capacidade máxima de potência. b) Os moradores da casa podem operar ao mesmo tempo dentro do limite de segurança, os aparelhos a seguir:

- Um motor de 5 hp; - Uma secadora de roupas de 3000 W - Um fogão elétrico de 2400 W - Um ferro elétrico de passar roupas a vapor de 1000 W

06 - No circuito da Figura 2 determine a potência em cada fonte dizendo se está fornecendo ou consumindo potência. Verifique as Leis de Kirchhoff neste circuito.

07 - Faça o balanço de potência no circuito da Figura 3. Simule o circuito no PSpice e verifique os resultados de corrente e tensão para cada ramo do circuito.

Figura 1 Figura 2

Colegiado Acadêmico de Engenharia Elétrica

Circuitos Elétricos I

Page 2: Lista de Exercícios - Circuitos 1 - 2015.2_A

08 - Análise Nodal

a) Determine a tensão V, e a corrente i do circuito da Figura 3.

b) Prove que o circuito obedece à lei da conservação da energia (∑P=0).

c) A fonte de corrente de 3A está fornecendo ou consumindo potência?

Justifique.

Figura 3

09 - Análise Nodal

a) Determine a tensão V1 e V2 do circuito Figura 4.

b) Prove que o circuito obedece à lei da conservação da energia (∑P=0).

c) A fonte de corrente de 15A está fornecendo ou consumindo potência?

Justifique.

Figura 4

10 - Análise de Malhas

a) Determine as correntes i1, i2 e i3 do circuito da Figura 5.

b) Prove que o circuito obedece à lei da conservação da energia (∑P=0).

c) A fonte de corrente de 3A está fornecendo ou consumindo potência?

Justifique.

Figura 5

Page 3: Lista de Exercícios - Circuitos 1 - 2015.2_A

11 - Análise de Malhas

a) Determine a correntes i0 do circuito da Figura 6.

b) Prove que o circuito obedece à lei da conservação da energia (∑P=0).

c) A fonte de tensão dependente está fornecendo ou consumindo potência?

Justifique.

Figura 6

12 - Determine V0 e I1 do circuito da Figura 7.

Figura 7

13 - Determine V1 e I0 do circuito da Figura 8.

Figura 8

Page 4: Lista de Exercícios - Circuitos 1 - 2015.2_A

14 - Determine a corrente em cada ramo do circuito da Figura 9.

Figura 9

15 - Proteção de circuitos elétricos

O fio terra tem função de direcionar a corrente elétrica que algumas vezes que

fugir dos aparelhos defeituosos e conduzi-la para a terra, impedindo que ela passe

pelo corpo das pessoas (Ver Figura 10). O aterramento é fundamental para evitar

choques elétricos e estabilizar as tensões quando ocorrer defeitos nas instalações.

Explique as características que levam este tipo de circuito a evitar que o usuário sofra

um choque elétrico quando tiver contato com algum aparelho defeituoso.

Figura 10

16 - Equivalentes de Thévenin e de Norton

O galvanômetro é um dispositivo utilizado, pela sua sensibilidade, para detectar e medir correntes elétricas (contínuas) de pequena intensidade e entra, como componente, nos amperímetros, usados para medir correntes elétricas mais intensas, e voltímetros, usados para medir diferenças de potencial elétrico (ver Figura 11).

a) Encontre os circuitos equivalentes de Thévenin e de Norton para os terminais

a-b do circuito abaixo.

b) Um galvanômetro com uma resistência de 40Ω é utilizado para medir a

corrente i do circuito. Qual é a leitura do galvanômetro?

Page 5: Lista de Exercícios - Circuitos 1 - 2015.2_A

c) Qual seria a resistência Rl, inserida nos terminais a-b, para que a transferência

de potência para esta carga seja máxima?

Figura 11

17- Equivalentes de Thévenin e de Norton

a) Encontre os circuitos equivalentes de Thévenin e de Norton para os terminais

a-b do circuito da Figura 12.

b) Um galvanômetro com uma resistência de 0,2Ω é utilizado para medir a

corrente i do circuito. Qual é a leitura do galvanômetro?

c) Qual seria a resistência Rl, inserida nos terminais a-b, para que a transferência

de potência para esta carga seja máxima?

Figura 12

18- Equivalentes de Thévenin e de Norton

a) Encontre os circuitos equivalentes de Thévenin e de Norton para o circuito da

Figura 13, à esquerda dos terminais a-b.

b) Um voltímetro com uma resistência interna de 100KΩ é utilizado para medir a

tensão Vab do circuito. Qual é a leitura do voltímetro?

c) Qual seria a resistência Rl, inserida nos terminais a-b, para que a transferência

de potência para esta carga seja máxima?

Page 6: Lista de Exercícios - Circuitos 1 - 2015.2_A

Figura 13

19- Método da Superposição

Utilize o método da superposição para determinar i0 no circuito da Figura 14.

Figura 14

20- Método da Superposição

Utilize o método da superposição para determinar V0 no circuito da Figura 15.

Figura 15