Os Circuitos Resistivos: Divisores De Tensão e Divisores De Correntes

SUMÁRIO

1 Introdução...................................................................................................................... 3

1.1 Análise Nodal e Análise De Malhas........................................................................... 3

1.2 Circuitos Resistivos: Divisores De Tensão e Divisores De Correntes......................................................................................................................4

1.3 Linearidade e O Princípio Da Superposição; Equivalente Thévenin e A Máxima Transferência De Potência.......................................................................................... 4

2 Objetivos..................................................................................................................... 5

3 Materiais e Métodos....................................................................................................5

4 Resultados e Discussão............................................................................................... 6

5 Conclusão................................................................................................................. 24

1 INTRODUÇÃO

Além da lei de Ohm, têm-se também duas leis estabelecidas pelo físico germânico Gustav Kirchhoff (1824-1887), que em conjunto com as características dos vários elementos dos circuitos, permitem sistematizar métodos de solução para qualquer rede elétrica. Estas duas leis são formalmente conhecidas como Lei de Kirchhoff das correntes e lei de Kirchhoff das tensões.

Um ponto de conexão de dois ou mais elementos de circuitos é chamado de nó. Enquanto que um percurso fechado de um circuito onde os elementos estão contidos é chamado de malha.

1.1 ANÁLISE NODAL E ANÁLISE DE MALHAS

O método de tensões de nó e o método das correntes de malha são duas técnicas poderosas de análise de circuitos que facilitam a solução de circuitos complexos. São dois métodos sistemáticos para resolver circuitos com o mínimo possível de equações simultâneas.

A análise nodal consiste em um método de análise de circuitos nos quais tensões são as incógnitas a serem determinadas. Desde que uma tensão é definida como existindo entre dois nós, é conveniente escolher um nó na rede para ser o “nó de referência” e então associar uma tensão ou um potencial como cada um dos outros nós.

O método das correntes de malha só pode ser usado em circuitos planares. Correntes de malhas são atribuídas a todas as malhas simples do circuito, e a lei de Kirchhoff para correntes é usada para escrever uma equação por malha.

1.2 CIRCUITOS RESISTIVOS: DIVISORES DE TENSÃO E DIVISORES DE CORRENTES

Dois ou mais elementos ligados em série são sempre percorridos pela mesma corrente. É possível mostrar que resistores ligados em série são percorridos pela mesma corrente através da aplicação da Lei de Kirchhoff a todos os nós do circuito.

Dois ou mais elementos ligados em paralelo estão sempre submetidos a mesma tensão. Quando resistores estão em paralelo, de acordo com a Lei de Kirchhoff e a Lei de Ohm, a tensão é a mesma entre os terminais de todos eles.

Em algumas circunstâncias é necessário extrair valores diferentes de tensão e corrente de uma única fonte de alimentação. Uma forma de se fazer isso é recorrer a um circuito divisor de corrente ou divisor de tensão.

Um divisor de corrente é utilizado para reduzir ou dividir a corrente em um ramo do circuito, através da instalação de resistores em paralelo. Já um circuito divisor de tensão tem por finalidade reduzir a tensão de saída Vout a partir de uma tensão de entrada Vin através da associação de dois resistores em série.

1.3 LINEARIDADE E O PRINCÍPIO DA SUPERPOSIÇÃO; EQUIVALENTE THÉVENIN E A MÁXIMA TRANSFERÊNCIA DE POTÊNCIA.

Às vezes, ao analisarmos um circuito, estamos preocupados apenas com o que acontece em um certo par de terminais. Para isso, podemos usar os circuitos de Thévenin e Norton. Os circuitos equivalentes de Thévenin e Norton são circuitos simplificados que apresentam o mesmo comportamento que o circuito original do ponto de vista de um par específico de terminais e, portanto, são extremamente úteis para a análise de circuitos.

O princípio de superposição é baseado na propriedade de linearidade e, portanto, se aplica a circuitos lineares, os quais contém fontes independentes, fontes dependentes, capacitores lineares, indutores lineares e resistores lineares. O princípio de superposição estabelece que quando um circuito linear contiver mais de uma fonte independente, a resposta do circuito pode ser obtida a partir da resposta individual do circuito a cada uma das fontes atuando de forma isolada. Desta forma, pode-se determinar a resposta individual do circuito considerando-se as fontes uma a uma e, ao final, somar algebricamente as respostas individuais. A utilização do princípio de superposição pode, em muitos, casos reduzir a complexidade do circuito e facilitar a solução.

2 OBJETIVOS

• Verificar as leis de tensões (LTK) e de correntes (LCK) de Kirchoff utilizando a análise nodal e análise de malhas.

• Verificar as propriedades dos circuitos básicos para atenuação de corrente e de tensão.

• Verificar as propriedades da ponte de Wheastone.

• Investigar a propriedade da linearidade dos componentes de um circuito e verificar o princípio da superposição.

• Verificar o teorema de Thévenin, obtendo o circuito equivalente.

• Verificar o teorema da máxima transferência de potência.

3 MATERIAS E MÉTODOS

3.1 MATERIAIS UTILIZADOS

• Software Multisim;

• Excel.

3.2 MÉTODOS

Através do que foi imposto no roteiro prático, como a montagem dos circuitos no software e a utilização de multímetros para

...