P1 - Circuitos Elétricos 2 2021 2

DEL/CT/UFES Disciplina: Circuitos Elétricos II – ELE08476 Professor: André Ferreira 1a Avaliação Parcial de Circuitos Elétricos II – Engenharia Elétrica / Computação – 2021/2 EARTE Nome: ________ Data: 07/12/2021 Fazer o download da avaliação, resolvê-la e depois realizar o upload através do classroom. A prova tem início às 7h do dia 07/12/2021 e o upload deve ser realizado até às 10h do mesmo dia. Consultas podem ser realizadas somente a material individual. Não é permitida consulta a outras pessoas. 1) (4,0 pontos) As duas chaves (S1 e S2) se encontravam há muito tempo nas posições a. No instante t=0s, as duas chaves mudam instantaneamente para as posições b. Determine a expressão de vo(t) para t≥0. Apresente seus cálculos. Justifique suas escolhas! 2) (4,0 pontos) Para os dois circuitos abaixo, considere a fonte Vs(t) uma onda quadrada de 0 a 15V. Atribua valores para R, L e C (a escolha é individual e dificilmente será a mesma para pessoas diferentes). a) Calcule a frequência da fonte Vs(t) para que haja tempo suficiente de carga e descarga (menos de 1% do valor final) dos elementos armazenadores de energia. b) Para cada circuito, apresente um gráfico que contenha, simultaneamente, a tensão Vs(t), a tensão sobre o elemento armazenador de energia, a tensão sobre o resistor e a corrente na malha. c) Esboce novamente os gráficos, considerando o dobro da frequência da fonte Vs(t). Apresente seus cálculos. Justifique suas escolhas! Os gráficos devem ser organizados e bem identificados. 3) (2,0 pontos) Escreva as equações de corrente de malha para descrever o circuito abaixo em termos de i1 e i2. BOA PROVA! FORMULÁRIO x(t) = A₁e^{s₁t} + A₂e^{s₂t} x(t) = (B₁ cos ω_d t + B₂ sin ω_d t)e^{-αt} x(t) = (D₁ t + D₂)e^{-αt} x(0) = A₁ + A₂; dx/dt(0) = A₁s₁ + A₂s₂ x(0) = B₁; dx/dt(0) = -αB₁ + ω_d B₂, where ω_d = √(ω₀² - α²) x(0) = D₂, dx/dt(0) = D₁ - α D₂ s² + 2αs + ω₀² = 0, s_{1,2} = -α ± √(α² - ω₀²). α = 1/2RC, α = R/2L ω₀² = 1/LC x(t) = x_f + [x(t₀) - x_f]e^{-(t-t₀)/τ}.