Aula 7 - EE - Circuitos em Série - Paralelo
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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
http://guilhermenonino.blogspot.com
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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