02-Análise de circuitos CC

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ELETRICIDADE E INSTALAÇÕES

3 – Análise de circuitos CC

Prof. Victor Alves Silva e Melo

1 – Introdução • Para se realizar as análises de circuitos é necessário

avaliar tensão e corrente em cada elemento; • Para isso deve-se aplicar as leis básicas: de Ohm e de

Kirchooff; • Essas leis permitem o cálculo da resistência equivalente

do circuito, normalmente o primeiro passo para a análise completa; • Este cálculo é diferente para circuitos série e paralelo e

cada um deve ser analisado de forma única.

2 – Lei de Ohm • Lei criada pelo físico alemão George Simon Ohm; • Relaciona as três grandezas elétricas básicas (corrente,

resistência e tensão) em um mesmo elemento de circuito (resistor); • Matematicamente é descrita por:

Exemplo Calcule as grandezas ausentes em cada resistor do circuito a seguir:

3 – Leis de Kirchhoff • São duas leis básicas para análise de circuitos elétricos;

• Podem ser aplicadas a qualquer circuito, seja ele de corrente

contínua ou de corrente alternada; • Indicam como as tensões e correntes se comportam em um circuito

de maneira simples e direta; • Lei de Kirchhoff das malhas ou das tensões;

• Lei de Kirchhoff dos nós ou das correntes.

3.1 – Lei de Kirchhoff das malhas / tensões • Em uma malha a soma das quedas de potencial é igual à soma das

elevações de potencial; • Escolha um sentido de análise: as tensões que contrariarem o

sentido são quedas e as demais são elevações.

3.2 Lei de Kirchhoff dos nós / das correntes • A soma das correntes que chegam a um nó é igual à soma das

correntes que se afastam dele; • As correntes podem ser comparadas a fluxos de água.

4 – Resistência equivalente • Os resistores de um circuito podem ser substituídos por um único

resistor equivalente; • O resistor equivalente drena a mesma corrente da fonte e dissipa a

mesma energia que a associação original; • O modo como a resistência equivalente é calculada depende da

conexão entre os resistores: série ou paralelo; • Em um circuito misto, o cálculo de resistência equivalente é feito

considerando-se o tipo de conexão entre seus resistores trecho a trecho.

4.1 – Resistência equivalente: Circuito série • A resistência equivalente é obtida ao se somar todas as

resistências do circuito. • Neste tipo de circuito, a corrente é a mesma para todos os

resistores.

4.2 – Resistência equivalente: Circuito paralelo • O inverso da resistência equivalente é igual à soma dos

inversos das resistências de todos os resistores; • Neste circuito, a tensão é a mesma para todos os resistores. Caso especial para 2 resistores:

4.3 – Resistência equivalente: Circuito misto • Deve-se aplicar o cálculo para o circuito série e para o circuito

paralelo conforme a conexão de seus resistores.

5 – Análise de circuitos • Consiste no cálculo das tensões e correntes nos circuitos

elétricos; • Normalmente, o ponto de partida é a resistência equivalente; • Em seguida, a corrente total é calculada; • De posse desses valores, é possível aplicar as leis de

Kirchhoff e de Ohm para calcular as correntes e tensões nos demais elementos do circuito.

5.1 – Análise de circuitos: circuito série • Neste tipo de circuito a resistência equivalente é a soma das

resistências individuais;

• A corrente é a mesma para todos os resistores (igual à total);

• As tensões nos resistores são calculadas com base na

corrente total e nas resistências a partir da lei de Ohm.

5.1 – Análise de circuitos: circuito série • Exemplo:

5.2 – Análise de circuitos: circuito paralelo • Neste tipo de circuito a resistência equivalente é obtida por

meio da soma dos inversos das resistências;

• A tensão é a mesma para todos os resistores (igual à da

fonte);

• As correntes nos resistores são calculadas com base em

suas resistências e na tensão da fonte aplicando-se a lei de Ohm.

5.2 – Análise de circuitos: circuito paralelo • Exemplo:

R1 = 3k Ohm; R2 = 2k Ohm; R3 = 5k Ohm; V = 20 V.

5.3 – Análise de circuitos: circuito misto • Neste tipo de circuito a resistência equivalente é obtida por

meio de associações série e paralelo;

• Resistores em série possuem a mesma corrente enquanto

resistores em paralelo possuem a mesma tensão;

• Deve-se aplicar as leis de Ohm e de Kirchhoff de acordo com

as associações apresentadas.

5.3 – Análise de circuitos: circuito misto • Exemplo:

V = 50 V.