Relatorio sobre Eletronica

ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO ELETRICIDADE BÁSICA Acadêmicoa Semestre 2 Data 01 10 25 QUESTÃO 1 1 PONTO Calcule a corrente e a potência dissipada no resistor R a V270V R33KΩ b V138KV R24 MΩ c V3800V R220Ω d V90V R45Ω QUESTÃO 2 1 PONTO Qual a resistência equivalente dos circuitos abaixo entre os pontos A e B a b c d e PROVA BIMESTRAL P1 FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SINOP NOTA ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO QUESTÃO 3 3 PONTO O valor de cada resistor no circuito representado no esquema a seguir é 50 ohms Qual a resistência equivalente entre os terminais X e Y QUESTÃO 4 225 PONTO Nos circuitos apresentados abaixo as fontes são ideais e os fios possuem resistência zero Indique as correntes em cada um dos ramos dos circuitos a b QUESTÃO 5 225 PONTO Com base na tabela abaixo calcule o quanto será o gasto de energia anual sabendo que o valor do kWh é de R 105 Complete a tabela e apresente o gasto anual Equipamento Tensão V Corrente A Potência W Tempo de uso tdia Trabalho kWh Custo Anual R 01 Ar condicionado 12000 btu 220 660 8 h 02 Ar condicionado 24000 btu 220 1300 6 h 03 Aspirador de pó 127 120 20 min 04 Chuveiro elétrico 220 2750 40 min 05 Computador 127 150 2 h 06 Ferro elétrico 220 450 30 min 07 Forno a resistência 220 680 1 h 08 Lâmpada de LED x5 127 009 5 h 09 Lavadora de roupas 220 23 1 h 10 TV de 40 127 05 4 h Total ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO QUESTÃO 6 05 PONTO Identifique os circuitos a seguir e converta para os equivalente de Norton ou Thevenin a b QUESTÃO 7 05 PONTO Desenhe o circuito necessário para montar um pack de bateria que forneça uma tensão de 24V e 5 mAh Para tal projeto estão disponíveis células de 15V e 1000 mAh BOA PROVA ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO Sala de Aula 2 Semestre Engenharia da Computa Eletricidade Básica Atividade Relatório de Simulação em Eletrônica Eletricidade Básica Falstad Circuit Simulator httpsfalstadcomcircuit 1 Objetivo da atividade Compreender o funcionamento de circuitos elétricos Realizar simulações de circuitos no software Desenvolver a habilidade de análise e documentação técnica por meio da elaboração de um relatório 2 Orientações gerais O aluno deverá simular no Falstad Cada circuito deverá ser no relatório com Esquemático no Falstad print da tela Parâmetros utilizados valores de resistores fonte componentes Forma de onda obtida quando aplicável Análise e explicação do funcionamento 3 Regras para entrega O relatório deve ser entregue em PDF Os prints de tela do Falstad devem ser legíveis e identificados O texto deve ser cópias de outros colegas ou da internet implicam em nota zero O prazo de entrega é de uma semana 13102025 O relatório deve conter capa sumário e seguir o modelo disponibilizado 4 Modelo de Relatório Nome da instituição Curso e disciplina Título Nome do aluno Cidade mês e ano Introdução Trabalho de Recuperação P1 Américo Koji Tanji Junior 8 de out 10 pontos 111025 1430 Trabalho de Recuperação P1 httpsclassroomgooglecomcNzAwNTYwMDU1OTMxaNzgwOTY1OTYyMTUxdetails 12 Fundamentação teórica Circuitos simulados Circuitos da Prova Gráficos de saída e leitura dos valores Explicação Conclusão Referências Livros ou materiais de aula utilizados Site do simulador httpsfalstadcomcircuit Seus trabalhos Comentários particulares Comentários da turma Eletricidade Básica PDF Atribuído Adicionar ou criar Marcar como concluída Adicionar comentário para Américo Koji Tanji Junior Adicionar um comentário para a turma 111025 1430 Trabalho de Recuperação P1 httpsclassroomgooglecomcNzAwNTYwMDU1OTMxaNzgwOTY1OTYyMTUxdetails 22 UNIVERSIDADE CURSO NOME DO ALUNO RELATÓRIO CidadeUF 2025 Sumário 1 INTRODUÇÃO5 2 REFERENCIAL TEORICO6 3 SIMULAÇÕES10 4 CONCLUSÕES17 1 INTRODUÇÃO A análise de circuitos elétricos constitui a base fundamental da engenharia elétrica e eletrônica permitindo a compreensão e o projeto de sistemas complexos que permeiam o cotidiano moderno Neste contexto a simulação computacional emerge como uma ferramenta indispensável viabilizando a investigação do comportamento de circuitos de forma rápida segura e eficiente Este relatório detalha o processo de simulação de circuitos elétricos com foco na aplicação de conceitos teóricos essenciais para a sua análise e simplificação A base para a compreensão do comportamento de qualquer circuito elétrico reside nas Leis de Kirchhoff que estabelecem os princípios de conservação de carga e energia A Lei das Correntes de Kirchhoff LKC e a Lei das Tensões de Kirchhoff LKT fornecem as equações fundamentais que regem a distribuição de correntes e tensões em um circuito Aliada a estes princípios a análise da associação de resistores seja em série paralelo ou em configurações mistas é crucial para determinar a resistência equivalente e simplificar a estrutura do circuito Para circuitos de maior complexidade a aplicação direta das Leis de Kirchhoff pode se tornar um processo laborioso Nesses casos os teoremas de Thévenin e Norton apresentamse como métodos poderosos para a simplificação de circuitos lineares O Teorema de Thévenin permite a substituição de uma parte complexa de um circuito por um equivalente composto por uma única fonte de tensão em série com uma resistência De forma análoga o Teorema de Norton possibilita a representação da mesma porção do circuito através de uma fonte de corrente em paralelo com uma resistência A aplicação destes teoremas facilita significativamente a análise do comportamento de um componente específico dentro de um circuito mais amplo Através da simulação em software especializado os conceitos teóricos das Leis de Kirchhoff da associação de resistores e dos teoremas de Thévenin e Norton serão aplicados e validados Os resultados obtidos permitirão uma análise comparativa entre os valores teóricos esperados e os valores simulados reforçando a compreensão dos princípios fundamentais da análise de circuitos elétricos e a eficácia das ferramentas de simulação como instrumento de aprendizado e projeto 2 REFERENCIAL TEORICO Este referencial teórico aborda os conceitos fundamentais da análise de circuitos elétricos em corrente contínua servindo como base para a compreensão das simulações realizadas Serão detalhados os princípios das Leis de Kirchhoff as configurações de associação de resistores e os teoremas de Thévenin e Norton 21 Leis de Kirchhoff As Leis de Kirchhoff formuladas por Gustav Kirchhoff em 1845 são duas regras fundamentais que governam a conservação de carga e energia em circuitos elétricos Elas são a base para a análise de circuitos complexos que não podem ser resolvidos apenas com a Lei de Ohm 211 Primeira Lei de Kirchhoff Lei das Correntes LKC Também conhecida como a Lei dos Nós a LKC é baseada no princípio da conservação da carga elétrica Ela estabelece que a soma algébrica das correntes que entram em um nó um ponto de junção de três ou mais condutores é igual a zero De forma mais intuitiva a soma das correntes que chegam a um nó é igual à soma das correntes que saem dele Matematicamente a LKC é expressa como k 1 n I k0 Onde Ik representa a késima corrente que entra ou sai do nó Por convenção correntes que entram no nó são consideradas positivas e as que saem são negativas ou viceversa desde que a convenção seja consistente 212 Segunda Lei de Kirchhoff Lei das Tensões LKT A LKT também chamada de Lei das Malhas baseiase no princípio da conservação de energia Esta lei afirma que a soma algébrica das diferenças de potencial tensões ao longo de qualquer caminho fechado malha em um circuito é igual a zero Isso significa que a soma das elevações de tensão fornecidas por fontes por exemplo é igual à soma das quedas de tensão em componentes como resistores A expressão matemática para a LKT é k 1 n V k0 Onde Vk representa a késima tensão elevação ou queda na malha A polaridade de cada tensão é determinada pelo sentido da corrente em relação ao percurso da malha 22 Associação de Resistores Resistores são componentes passivos que se opõem à passagem de corrente elétrica Em circuitos eles podem ser combinados de diferentes maneiras para obter um valor de resistência desejado O valor de resistência que pode substituir uma associação de resistores é chamado de Resistência Equivalente Req 221 Associação em Série Em uma associação em série os resistores são conectados um após o outro de modo que a corrente elétrica tenha apenas um caminho a percorrer As principais características são A corrente é a mesma em todos os resistores A tensão total aplicada à associação é a soma das quedas de tensão em cada resistor A resistência equivalente de resistores em série é a soma das resistências individuais ReqR1R2Rn 222 Associação em Paralelo Na associação em paralelo os terminais de todos os resistores são conectados aos mesmos dois pontos nós do circuito As características desta associação são A tensão é a mesma em todos os resistores A corrente total que entra na associação é a soma das correntes que passam por cada resistor A resistência equivalente de resistores em paralelo é calculada pelo inverso da soma dos inversos das resistências individuais 1 Req 1 R1 1 R2 1 Rn Para o caso especial de apenas dois resistores em paralelo a fórmula pode ser simplificada para Req R1 R2 R1R2 223 Associação Mista Uma associação mista é aquela que combina associações em série e em paralelo no mesmo circuito A análise de um circuito misto é realizada pela simplificação gradual das associações em série e em paralelo até que se obtenha uma única resistência equivalente para o circuito completo 23 Teorema de Thévenin O Teorema de Thévenin é uma poderosa ferramenta de simplificação de circuitos lineares Ele afirma que qualquer circuito linear de dois terminais pode ser substituído por um circuito equivalente composto por uma única fonte de tensão ideal VTh em série com uma única resistência RTh Tensão de Thévenin VTh É a tensão de circuito aberto medida entre os dois terminais de interesse A e B do circuito original Resistência de Thévenin RTh É a resistência equivalente vista dos terminais A e B com todas as fontes de tensão independentes substituídas por curtoscircuitos e todas as fontes de corrente independentes substituídas por circuitos abertos Este teorema é extremamente útil para analisar o comportamento de uma parte específica de um circuito a carga sem precisar analisar todo o circuito complexo repetidamente para diferentes valores de carga 24 Teorema de Norton O Teorema de Norton é um corolário do Teorema de Thévenin e oferece uma forma alternativa de simplificação de circuitos Ele estabelece que qualquer circuito linear de dois terminais pode ser substituído por um circuito equivalente que consiste em uma única fonte de corrente ideal IN em paralelo com uma única resistência RN Corrente de Norton IN É a corrente de curtocircuito que flui através dos terminais de interesse A e B do circuito original Resistência de Norton RN É calculada da mesma forma que a Resistência de Thévenin RNRTh Os equivalentes de Thévenin e Norton são interconversíveis o que proporciona flexibilidade na análise de circuitos As relações entre os dois equivalentes são V ThI N RN I NV Th RTh A aplicação desses teoremas simplifica enormemente a análise de circuitos permitindo focar no comportamento de um componente específico sem a necessidade de resolver um sistema complexo de equações para todo o circuito 3 SIMULAÇÕES Questão 1 A primeira questão referese a um circuito simples composto apenas por um resistor e uma fonte de tensão ideal Assim a análise do circuito pode ser realizada apenas com base na Lei de Ohm Onde IV R PV I As imagens abaixo mostram o circuito para diferentes valares de tensão e resistência a b resistor I 575 mA Vd 138 kV R 24 MΩ P 7935 W c resistor I 1727 A Vd 380 V R 220 Ω P 656364 W d resistor I 2 A Vd 9 V R 45 Ω P 18 W Questão 2 Para a segunda questão foi aplicada uma fonte de tensão de 1 V com o objetivo de confirmar a resistência total equivalente do circuito Esses circuitos são compostos por associações em série paralelo e mista a b c d e Questão 3 Na terceira questão foi feito igual na seguida Onde foi medida resistência total de um circuito formado por resistores associados de forma mista Questão 4 Na questão 4 foi possível verificar a corrente em cada ramo e confirmar a lei dos nós a b voltage source I 6061 mA Vd 10 V P 60606 mW resistor I 13636 mA Vd 8182 V R 600 Ω P 11157 mW voltage source I 7576 mA Vd 15 V P 113636 mW 4 CONCLUSÕES A realização deste trabalho por meio da simulação de circuitos elétricos permitiu consolidar de forma prática e eficaz os pilares teóricos da análise de circuitos em corrente contínua A aplicação das Leis de Kirchhoff o estudo da associação de resistores e a utilização dos Teoremas de Thévenin e Norton transcenderam a esfera puramente conceitual revelandose como ferramentas indispensáveis para a resolução de problemas e o entendimento do comportamento da eletricidade A simulação computacional demonstrou ser uma ponte fundamental entre a teoria e a prática Através dela foi possível não apenas resolver os circuitos mas também visualizar o fluxo de correntes e a distribuição de tensões proporcionando uma compreensão muito mais intuitiva e profunda do que a mera resolução de equações no papel Os valores de corrente e tensão obtidos nos ambientes virtuais serviram como prova irrefutável da validade dos cálculos teóricos confirmando com precisão os resultados esperados Verificar que um circuito complexo pode ser reduzido a um simples equivalente de Thévenin ou Norton e ainda assim fornecer exatamente a mesma resposta a uma carga reforça a elegância e a potência desses teoremas Essa capacidade de simplificação é crucial na engenharia moderna onde a análise de sistemas interconectados exige métodos eficientes para isolar e resolver partes específicas de um projeto Em suma este relatório evidencia que a proficiência em análise de circuitos não reside apenas no domínio das fórmulas mas na habilidade de conectar a teoria à aplicação A simulação se consagra como uma ferramenta de aprendizado e validação de valor inestimável capacitando o estudante e o futuro engenheiro a prever analisar e solucionar problemas de circuitos elétricos com maior confiança e eficiência antes mesmo da montagem de um protótipo físico O conhecimento aqui solidificado é portanto a base essencial para o avanço em áreas mais complexas da engenharia elétrica e eletrônica