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CIRCUITOS ELÉTRICOS II Ementa Fundamentos de eletricidade leis fundamentais circuitos RLC série e paralelo análise de malhas teoremas dos circuitos fasores potências ativa reativa e aparente correção do fator de potência Bibliografia básica 1 NILSSON James W Circuitos elétricos 6 ed Rio de Janeiro LTC Livros Técnicos e Científicos SA 2003 656p Boylestad Robert L Introdução à análise de circuitos 10 ed São Paulo Pearson Education 2004 828p 6213815 B792i 2 Torreira Raul Peragallo Instrumentos de medição elétrica para eletricistas engenheiros técnicos mecânicos e engenheiros de manutenção 3 ed São Paulo Hemus 2002 215p 62137 T689i Bibliografia complementar 1 Albuquerque Romulo de Oliveira Análise de circuitos em corrente contínua 16 ed São Paulo Editora Érica Ltda 2004 190p 6213192 A345c 2 NR 10 Instalações e Serviços em Eletricidade 1100009 3 Boylestad Robert L Dispositivos eletrônicos e teoria de circuitos 8 ed São Paulo Pearson Education 2004 672p 6213815 B792 4 MAMEDE FILHO João Instalações elétricas industriais 6 ed São Paulo LTR 2001 753p 6213M264i 5 Rorf Richard C Introdução aos circuitos elétricos Rio de Janeiro LTC Livros Técnicos e Científicos SA 2006 795p 6213192 D695i QUESTÃO 01 Calcule as potências ativa reativa aparente e complexa absorvida por uma carga trifásica ligada em triângulo equilibrada num circuito ACB no qual VAC 38020o V e IA 5100o A Questão 02 Determine a impedância Z no domínio da frequência Questão 03 Determine a impedância Z do circuito abaixo a uma frequência de 60 Hz Questão 04 Determine o valor do capacitor C do circuito mostrado abaixo de modo que a impedância Z seja puramente resistiva a uma frequência de 60 Hz QUESTÃO 05 Seja o circuito elétrico modelado conforme figura abaixo Considere vg 54025o V Analiseo e em seguida responda o que se pede a Qual a impedância equivalente da carga que a fonte de tensão enxerga b Qual a tensão entre os terminais do indutor Questão 6 Determine o Valor de Vc considerando a frequência angular de 100rads ou seja 𝜔 100𝑟𝑎𝑑𝑠 QUESTÃO 07 Seja o circuito elétrico modelado conforme figura abaixo Calcule a corrente fasorial que circula o resistor de 8 Eletrônica Digital Questão 1 Uma mesma função lógica pode ser implementada por diversos circuitos digitais diferentes Alguns deles utilizam mais portas lógicas e outros utilizam menos Um dos objetivos no projeto de um circuito digital é que ele tenha o menor custo de produção possível e uma das maneiras de se atingir esse resultado é buscando o menor circuito que implemente a função lógica desejada Uma das técnicas de minimização mais conhecidas é o Mapa de Karnaugh O mapa permite visualizar funções lógicas de forma que seja simples encontrar os menores termos que a representem Uma fábrica deseja implementar um circuito representado pelo Mapa de Karnaugh abaixo 𝑥1𝑥2 00 01 11 10 𝑥3𝑥4 00 0 1 X 0 01 0 1 X 0 11 0 0 X 0 10 1 1 X 1 Qual das funções a seguir representa corretamente esse circuito a 𝑓 𝑥1𝑥2 𝑥1𝑥4 b 𝑓 𝑥2𝑥3 𝑥3𝑥4 c 𝑓 𝑥1𝑥2𝑥4 d 𝑓 𝑥1 𝑥2𝑥3 e 𝑓 𝑥3𝑥4 Questão 2 Processadores fazem parte do diaadia da maioria das pessoas Eles permitem o funcionamento de computadores celulares cartões de crédito automóveis eletrodomésticos entre outros A principal tarefa de um processador é a realização de operações matemáticas e uma das operações mais simples que processadores são capazes de realizar é a adição de dois números Existem diversas abordagens possíveis para a construção de um somador cada uma com suas vantagens e desvantagens Analise as afirmativas a seguir a respeito de somadores e assinale aquela que for falsa a O circuito meio somador é capaz de somar dois números de um bit e produzir o resultado da soma e o vaium b O circuito somador completo é capaz de somar dois números de um bit levando em consideração o vemum da adição anterior c Podemos construir somadores para números de vários bits conectando o vaium de um somador completo ao vemum do somador seguinte d O resultado da soma de dois números de um bit pode ser obtido através de uma porta ouexclusivo XOR e Números negativos são comumente representados na forma de complemento de 2 Para obter o complemento de 2 de um número basta inverter todos os seus bits Questão 3 A álgebra booleana publicada por Geoge Boole em 1847 descreve ferramentas para operar com variáveis que assumem os valores 0 e 1 Um século depois as técnicas desenvolvidas por Boole encontraram aplicação no estudo de circuitos digitais Circuitos podem ser descritos por meio de expressões lógicas que podem ser manipuladas através dos teoremas da álgebra booleana Uma vez obtida a expressão desejada o circuito correspondente pode ser gerado de maneira simples Um engenheiro determinou que será necessário implementar a expressão lógica a seguir em um sistema 𝑓 𝑥3𝑥4 𝑥2𝑥3𝑥4 𝑥1𝑥2𝑥3 Qual dos circuitos abaixo implementa corretamente essa função a b c d e Questão discursiva Engenharia Reversa consiste em analisar determinado sistema na tentativa de determinar seu funcionamento interno Esse tipo de análise é aplicado nas mais diferentes situações Pode se fazer a Engenharia Reversa de um equipamento para entender seu funcionamento para contornar medidas de segurança ou mesmo para encontrar problemas e realizar melhorias em um aparelho Um determinado chip possui três entradas e uma saída Sem ter acesso ao datasheet desse circuito um engenheiro decidiu realizar a Engenharia Reversa desse chip Inicialmente ele testou todas as possiblidades de entradas e determinou as saídas geradas pelo circuito obtendo a seguinte tabelaverdade 𝑥1 𝑥2 𝑥3 𝑓 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 a Represente a função lógica implementada por esse circuito na forma de soma de mintermos e produto de maxtermos b Represente o Mapa de Karnaugh desse circuito c A partir do mapa obtenha uma expressão minimizada para o circuito d Desenhe um circuito lógico que implemente a função do chip acima ELETRÔNICA ANALÓGICA I Ementa Bandas de energia nos sólidos Fenômenos de transporte em semicondutores Características de um diodo de junção Circuitos utilizando diodos Características do transistor bipolar de junção BJT Polarização e estabilização térmica de transistores bipolares de junção BJT Transistores de Efeito de Campo de Junção JFET Transistor bipolar de Ementa Junção BJT e de efeito de campo de junção JFET em baixas freqüências e pequenos sinais Práticas Laboratoriais e utilização de simuladores de circuitos e ferramenta CAD de projeto de circuitos impressos Bibliografia básica SMITH K C SEDRA A S Microeletrônica 5ª ed São Paulo Makron Books 2007 MALVINO A P BATES David J Eletrônica McGrawHill 7ª ed v2 e 2 2008 BOGART Jr Theodore F Dispositivos e circuitos eletrônicos v1 São Paulo Pearson Education 2004 MALVINO Albert BATES David JEletrônica Diodos Transistores e Amplificadores 7ª Edição Grupo A Porto Alegre 20110101 Ciências Exatas Livro digitalrecurso online Minha Biblioteca CRUZ Eduardo Cesar Alves JUNIOR Salomão ChoueriEletrônica Aplicada Editora Saraiva São Paulo 062008 Ciências Exatas Livro digitalrecurso online Minha Biblioteca SCHULER CharlesEletrônica I Série Tekne Grupo A Porto Alegre 032013 Ciências Exatas Livro digitalrecurso online Minha Biblioteca Bibliografia complementar CRUZ Eduardo Cesar Alves CHOUERI JR Salomão Eletrônica Analógica Básica Editora Saraiva 2015 São Paulo Minha Biblioteca DUARTE Marcelo de Almeida Eletrônica Analógica Básica Grupo GEN 2017 Rio de Janeiro Minha Biblioteca PAIXÃO Renato Rodrigues SOUZA JR José Carlos de Circuitos Eletroeletrônicos Fundamentos e Desenvolvimento de Projetos Lógicos Editora Saraiva 2014 São Paulo Minha Biblioteca Questão 1 Considere que no circuito apresentado abaixo a tensão de ruptura do diodo Zener seja igual a 10 V a resistência Zener seja desprezível e a potência máxima desse diodo seja de 500 mW A partir dessas informações julgue a frase abaixo como CERTO ou ERRADO e explique através de cálculos a sua resposta Ao se substituir a fonte de tensão de 50 V por outra sem que se ultrapasse a máxima potência do diodo Zener o valor máximo dessa nova fonte deverá ser inferior a 60 V Questão 2 Considerando o circuito com transistor bipolar representado na figura em que β é igual a 200 e a tensão baseemissor é igual a 07 V julgue os próximos itens Julgue as seguintes afirmativas e explique através de cálculos ou texto a sua resposta a A corrente do coletor depende do valor do β do transistor e da tensão baseemissor b valor da corrente de saturação do coletor é superior a 15 mA Questão 3 Encontre ID VS VDS VG VGS e Vp para o circuito abaixo a Utilizando o método matemático b Utilizando o método gráfico para encontrar ID IDSS 8mA Questão 4 Sabese que um dos principais usos do diodo é como retificador Ou seja transforma circuitos alternados em circuitos contínuos com o auxílio de filtros Assim sabendo que o diodo abaixo é ideal desenhe o esboço da forma de onda em Vo e encontre o nível dc na saída Tensão na entrada Questão 5 Ainda sobre retificadores considerando agora que o diodo abaixo é de Si desenhe o esboço da forma de onda em Vo Questão 6 Para o circuito a seguir utilizando a análise precisa determine VC VB VE VCE IC IE e IB Considere hfe 150 Questão 7 Utilizando a análise para pequenos sinais encontre re Zi Zo Av e Ai para o circuito abaixo Faça também o desenho do esquema do circuito equivalente ac Considere Vcc 15 V RB 100 kΩ RC 22 kΩ β 220 e ro Utilize caso necessário 𝛽𝑅𝐸 10𝑅2 VALORES COMERCIAIS DE RESISTORES Os valores comerciais de resistores são potências de 10 multiplicadas pelos valores abaixo Ex 10Ω 100Ω 1kΩ10kΩ etc Parâmetros Polarização Fixa 𝑍𝑖 𝛽𝑟𝑒 𝑍𝑜 𝑅𝐶 𝐴𝑣 𝑅𝐶 𝑟𝑒 𝐴𝑖 𝐴𝑣 𝑍𝑖 𝑅𝐶 Polarização por Divisor de Tensão 𝑅 𝑅1𝑅2 𝑍𝑖 𝑅 𝛽𝑟𝑒 𝑍𝑜 𝑅𝐶 𝐴𝑣 𝑅𝐶 𝑟𝑒 𝐴𝑖 𝐴𝑣 𝑍𝑖 𝑅𝐶 Polarização no Emissor 𝑍𝑏 𝛽𝑅𝐸 𝑍𝑖 𝑅𝐵𝑍𝑏 𝑍𝑜 𝑅𝐶 𝐴𝑣 𝑅𝐶 𝑅𝐸 𝐴𝑖 𝐴𝑣 𝑍𝑖 𝑅𝐶 Seguidor de Emissor 𝑍𝑏 𝛽𝑅𝐸 𝑍𝑖 𝑅𝐵𝑍𝑏 𝐼𝑒 𝑉𝑖 𝑟𝑒 𝑅𝐸 𝑍𝑜 𝑟𝑒 𝐴𝑣 𝑉𝑜 𝑉𝑖 1 𝐴𝑖 𝐴𝑣 𝑍𝑖 𝑅𝐸 Eq Shockley 10 12 15 18 22 27 33 39 47 56 68 82 Eletrônica Digital 1 x1x2 x2 x3 x3x4 f x2 x3 x3 x4 2 a elX o último precisa somar 1 b c item 6 d 3 item a Questão discursiva a f x1x2x3 x1 x2 x3 x1x2x3 x1x2x3 x2x2x3 f1 x1 x2 x3 x1 x2 x3 x1 x2 x3 Le mínimos Eletrônica Digital Questão discursiva b c f x3 x1 x2 d x3 x1 x2 f Circuitos Elétricos II 1 para circuito em Δ V linha V fase I linha 3 I fase S 3380 1205 100 S 5700 80 VA P 338051080 99072w Q 5² p² Q 5671 VAR Circuito elétrico II 2 Zeq 4j 3 3 4j 12j 3 4j 3 4j 3 4j 36j 48j² 9 16j² 36j 48 25 192 144j 3 Z1 2π 60 10 10³j 377j Z2 j 1 2π 60 10⁶ j 26526 Z3 3773 j 26526 Z2 1 Zeq Z1 Z2 Z1 Z2 Z1 Z2 2 j 26526 3 j 26526 Zeq 1 j 00037 Z Zeq Z3 Z 1 j 3766 Circuito elétrico II 4 Z1 Zc 2π 60 5mH 1 2π 60 C C 1 5 10³ 2π 60² C 8842mF 5 Supondo f 60 Hz j Xc j 1 2π 3125 10⁶ 60 j 85 j XL j 400 10³ 2π 60 j 151 Zc ZL Zc ZL Zc ZL j 85 j 151 j 85 j 251 j 1945 Zeq j 1945 a1 Z 320 j 1945 b1 V divisor de tensão j 1945 320 j 1945 x 540 25 1945 90 3745 3781 x 540 1 V 2805 8371º Circuito elétrico II 6 005 H 100 x 005 5j 004 u 100 x 004 4j 1000 uF 1 1000 10⁶ 100 10⁶ 10⁵ 10j 4 5j V Zeq 5 4j 10 64 j 345 100 Lei dos nós V 7 j 10 V 100 4 5j V 64 j 345 0 V x 1 7 j 10 1 4 5j 1 64 j 345 100 4 5j V 1663 j 09477 100 V 100 1663 j 08477 Vc V j 10 7 j 10 100 1663 j 08477 j 10 7 j 10 Vc 3504 j 6594 Vc 7467 29806 Circuitos elétricos II z1 500 300j z2 j 200 z3 208 j 480 zeq z1 z2 z3 z1g z1 z2 z3 z2 z3 300 V Iz I3 I 300 zeq I 300 5684 j 592 300 820 46 0366 46 A j3 z2 z3 z3 x I 300 77 x 0366 46 523 2931 j3 0201 976 A 50 10 40 V 5V i1 1kΩ 1 kΩ i2 1 kΩ 10V 10 2 5V i1 40 1kΩ 40 mA i2 10V 2 kΩ 5mA iZ 40 5 35 mA PZ 35 mA 10 350 mW ΔV 60 V i1 50 1kΩ 50 mA i2 5 mA o iZ 50 5 45 mA VZ 10 x 45 mA 450 mW vindo tem margem pl perder errado a 15 V 1kΩ 500 kΩ 1 kΩ 100 a I C B I B I C B VCC VBE RB B 1 RE Depende sim Verdadeira b I SAT 15 V 1kΩ 01 kΩ 15 11 kΩ I SAT 1364 mA falsa 3 eletrônica analógica 18 V 2 kΩ 750 Ω 9 V 7055 8 mA 91 kΩ 068 kΩ Vg a1 18 1947 V pl Vgn 0 V Ip 1947 068 kΩ 2864 mA Vp 10 V Vg p 9 1 V 1Ω 10 Ω 4 mA Vs Ip Rs 4 x 068 277 V Vp 18 248 15 x 8 Vp 132 V Vgnθ 1 V Vg 4 eletrônica analógica Vi 100V VCC 0636 100 VCC 636 V 5 R Vo 10 V pp 2V Vi 10V 2 V V0 10 V 8 V 2 V 6 ETH 123900 3700 810 995 V VB Eletrônica Analógica IE 12 07 995 1985 mA RE 68 IB 1985 150 1323 μA IE 1323 151 1998 mA VE 1985 mA 68 1349 V VC 1998 270 439 V VCE 12 1349 439 626 V 7 eletrônica analógica VCC 15 RB 100kΩ RC 22kΩ β 220 r0 IB RB VCC VBE 100 kΩ 15 07 143 μA IE 220 143 μA 316 mA rα 26 mV 316 mA 083 Ω Zi 083 220 1826 Ω Av RC rα 22 10³ 1826 1205 Ai RC rα 1205