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Analise de Circuitos em Corrente Contínua
Aula 09: Associação Mista de Resistores
Referencias
Analise de Circuitos em Corrente Continua - Rômulo O. Albuquerque - Editora Érica
Aula 09: Associação Mista de Resistores
Referencias
Analise de Circuitos em Corrente Continua - Rômulo O. Albuquerque - Editora Érica
1. Associação mista de resistores
Em uma associação mista os resistores estão associados em serie e em paralelo. Para resolver um circuito misto primeiramente deveremos resolver as ligações serie e paralelo que existirem. Em seguida o processo é repetido até que só reste um único resistor (resistor equivalente). A seguir consideraremos um exemplo para melhor esclarecer.
Seja o circuito da figura 1 do qual desejamos calcular todas as correntes e a potência dissipada em todas as resistências.
1.2. Calculando a resistência equivalente
Seja o circuito da figura 1 do qual desejamos calcular todas as correntes e a potência dissipada em todas as resistências.
1.2. Calculando a resistência equivalente
Seja o circuito para o qual se deseja calcular a resistencia equivalente e todas as correntes.
Figura 1 - Circuito misto - circuito original
Em uma primeira simplificação deve ser resolvido R3 serie R4 serie R5 que resulta em R6=100 W . O circuito resultante é o da Figura 2.
Figura 2 - Circuito misto - 1ª simplificação
No circuito resultante da 1ª simplificação podemos observar que R6 ficou em paralelo com R2 dai que resolvendo obtemos: R7=R2//R6 ( // em paralelo com ) resulta R7 =60 Ohms
O circuito resultante da 2ª simplificação está representado na Figura 3.
Figura 3 - Circuito misto - 2ª simplificação
Na Figura 3, R7 está em serie com R1, e é a ultima simplificação, portanto, RE = R1serieR7 =90 Ohms, figura 4..
Figura 4 - Circuito misto - 3ª simplificação - resistor equivalente
Você pode determinar o equivalente usando o Ohmímetro, ou dividindo a tensão aplicada pela corrente total.
No caso de usar um Ohmimetro voce deve desligar a fonte de alimentação antes de conectar o Ohmimetro, figura 5.
Figura 5 - Circuito misto - Medindo a resistencia do circuito com Ohmimetro
1.3. Calculando as Correntes
A partir desse ponto (obtido o RE equivalente), podemos começar a calcular as correntes (portanto as potências).
Começando com a corrente que sai do gerador (IT=I1=I7):
IT=18V/90 Ohms =0,2 A = 200 mA
Como essa corrente é a mesma que passa por R7 (ver figura 3) então U7 = R7xI7 =60x0,2 =12 V
Mas como R7 é o equivalente de R2 em Paralelo com R6 então U7=U2=U6 =12 V
Mas como R7 é o equivalente de R2 em Paralelo com R6 então U7=U2=U6 =12 V
Portanto as correntes em R2 e em R6 podem ser calculadas:
I2=12V/150Ohms = 0,08 A =80 mA e I6 =12V/100Ohms =0,12A =120 mA
1.4. Calculando as potências
Tendo-se calculado os valores das correntes, as potências podem ser calculadas por: P = RxI2
portanto , P1 =R1xI12 = 30 x(0,2)2 = 1 W P2=R2xI22 =150x(0,08)2 =0,96 W
P3=R3xI32=20x(0,12)2 =0,288 W P4 =R4xI42 =30x(0,12)2=0,432 W
P5 =R5xI52=50x(0,12)2=0,72 W
P3=R3xI32=20x(0,12)2 =0,288 W P4 =R4xI42 =30x(0,12)2=0,432 W
P5 =R5xI52=50x(0,12)2=0,72 W
se somarmos esses 5 valores obteremos PT = P1+P2+P3+P4+P5 =3,6 W ou calculando a potência dissipada no equivalente:
PE=RExIT2= 90x(0,2)2= 3,6 W
A potencia que o circuito consome pode ser medida com o wattimetro.
A potencia que o circuito consome pode ser medida com o wattimetro.
2. Experiência: Associação mista de resistores
2.1. Abra o arquivo ExpCCE07 Associação mista de resistores identifique os circuitos a seguir. Inicie a simulação medindo todas as correntes. Anote os valores simulados na Tabela 1 e o valor da resistencia equivalente calculado (RECalc) e o valor calculado por 9V/IT, sendo IT a corrente total medida.
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( a )
( b )
Figura 6 - ( a ) Medida das correntes ( b ) medindo a resistencia equivalente
Tabela 1: Associação mista de resistores - valores medidos e calculados
| IT | I1 | I2 | I3 | I4 | I5 | RE=9V/IT | RECalc |
2.2. Calcule a potencia dissipada em cada resistor e a potencia elétrica do gerador, anote na tabela 2. Abra o arquivo ExpCC07 Associação mista de resistores e identifique o circuito da figura 7. Inicie a simulação e anote a potencia consumida pelo circuito medida no wattimetro. Anote na tabela 2 como PG.
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Figura 7- medindo a potencia consumida pelo circuito
Tabela 2: Associação mista de resistores - valores medidos (simulação) e calculados das potencia
Calculado | Medido (Simulado) | ||||||||||
PG | P1 | P2 | P3 | P4 | P5 | PG | P1 | P2 | P3 | P4 | P5 |
2.3. Conclusões.
3. Exercício Proposto
3.1. Para o circuito determine todas as correntes e a resistência equivalente.
3.2 Determinar a resistência equivalente entre os pontos A e Bem cada caso
3.3. Qual deve ser a faixa de valores permitida para R para que o fusível F não queime?.
3.4. Qual a máxima e a mínima tensão que o voltímetro (Ideal) V pode medir?
Veja o video desta aula em: http://www.youtube.com/v/3HAd_hohJl8
Qualquer dúvida consulte o capítulo 4.4 do livro Analise de Circuitos em Corrente Continua - Rômulo O. Albuquerque - Editora Érica