Circuitos Elétricos I
Aula 2 – Elementos de Circuitos
Prof: Marco A. Dalla Costa
1.4
Elementos de
Circuitos
“Um circuito elétrico é uma interconexão de
componentes básicos, denominados
elementos de circuitos.”
Elementos de Circuitos
▰ Ativos
▰ Fontes Independentes
▰ Fontes Dependentes
▰ Passivos
▰ Resistor Linear
▰ Capacitor Linear
▰ Indutor Linear
3
1.4.1
Fontes Independentes
São fontes ideais que fornecem uma tensão
ou corrente especificada que é
completamente independente de outros
elementos do circuito.
Fonte Independente de Corrente
Apresenta uma corrente entre seus terminais
que é completamente independente do
restante do circuito.
Obedece à convenção do sinal passivo, ou
seja, se a corrente drenada estiver saindo do
terminal positivo de tensão, a potência é
negativa (fornecida). Caso contrário, a fonte
estaria consumindo potência.
Fontes físicas como indutores carregados ou
transformadores de corrente se assemelham
ao comportamento de fontes independentes
de corrente, mas não totalmente.
Símbolo utilizado para representá-las:
Fonte Independente de Tensão
Apresenta uma tensão entre seus terminais
que é completamente independente do
restante do circuito.
Obedece à convenção do sinal passivo, ou
seja, se a corrente drenada estiver saindo do
terminal positivo de tensão, a potência é
negativa (fornecida). Caso contrário, a fonte
estaria consumindo potência.
Fontes físicas como baterias ou geradores de
corrente contínua se assemelham ao
comportamento de fontes independentes de
tensão, mas não totalmente.
Símbolos utilizados para representá-las:
5
1.4.2
Fontes Dependentes
São fontes nas quais a energia aplicada a um
circuito é controlada por um valor de tensão
ou corrente do próprio circuito.
Fontes dependentes, ou controladas, podem ser de tensão
ou corrente, controladas por um valor de tensão ou
corrente, sendo então de quatro possíveis tipos, a saber:
▪ Fonte de tensão controlada por tensão.
▪ Fonte de corrente controlada por tensão.
▪ Fonte de corrente controlada por corrente.
▪ Fonte de tensão controlada por corrente.
A representação simbólica deste tipo de fonte é através de
losangos, da seguinte maneira:
Exemplos de circuitos com fontes dependentes:
Fontes dependentes são úteis no modelamento de
dispositivos elétricos e eletrônicos, como transistores,
amplificadores operacionais, circuitos integrados, etc.
1.4.3
Resistor Linear
Elemento passivo mais comum nos circuitos
elétricos.
Os materiais em geral possuem uma característica de
resistir ao fluxo de cargas elétricas. Esta propriedade física
é denominada resistência e representada por R e medida
em ohms [Ω].
A resistência de qualquer material pode ser calculada
como:
𝑅 = 𝜌
𝐿
𝐴
Onde ρ é conhecida como a resistividade do material em
Ω.m, L é o comprimento em metros e A a área do material,
em m2.
LEI DE OHM
A tensão em um resistor linear
é diretamente proporcional à
sua corrente.
12
Georg Simon Ohm (1787-1854), físico alemão, definiu a
constante de proporcionalidade entre tensão e corrente de
um material como sua resistência.
𝑅 =
𝑉
𝐼
Uma medida útil na análise de circuitos é o inverso da
resistência, conhecida como condutância e representada
por G. A unidade da condutância é o Siemens [S].
𝐺 =
1
𝑅
=
𝐼
𝑉
Para aplicar a Lei de Ohm devemos prestar
atenção ao sentido da corrente e à
polaridade da tensão. Considerando a
corrente como o fluxo de cargas positivas,
isso implica que a corrente flui de um
potencial mais alto para um mais baixo.
Em outras palavras, a corrente entra pelo
terminal positivo e sai pelo negativo do
resistor.
Se a corrente estiver entrando pelo
terminal negativo de tensão, a Lei de
Ohm fica:
𝑉 = −𝐼. 𝑅
O valor da resistência pode variar de zero
ao infinito. Deste modo, os dois casos
extremos de resistência são:
▪ Curto-circuito (𝑅 = 0) é um elemento
com valor de resistência igual a zero.
Neste elemento, segundo a Lei de
Ohm, a tensão será zero também.
▪ Circuito aberto (𝑅 = ∞) é um
elemento com valor de resistência
que se aproxima do infinito. Neste
elemento, segundo a Lei de Ohm, sua
corrente será zero.

Elementos de Circuitos Elétricos de primeira ordem

  • 1.
    Circuitos Elétricos I Aula2 – Elementos de Circuitos Prof: Marco A. Dalla Costa
  • 2.
    1.4 Elementos de Circuitos “Um circuitoelétrico é uma interconexão de componentes básicos, denominados elementos de circuitos.”
  • 3.
    Elementos de Circuitos ▰Ativos ▰ Fontes Independentes ▰ Fontes Dependentes ▰ Passivos ▰ Resistor Linear ▰ Capacitor Linear ▰ Indutor Linear 3
  • 4.
    1.4.1 Fontes Independentes São fontesideais que fornecem uma tensão ou corrente especificada que é completamente independente de outros elementos do circuito.
  • 5.
    Fonte Independente deCorrente Apresenta uma corrente entre seus terminais que é completamente independente do restante do circuito. Obedece à convenção do sinal passivo, ou seja, se a corrente drenada estiver saindo do terminal positivo de tensão, a potência é negativa (fornecida). Caso contrário, a fonte estaria consumindo potência. Fontes físicas como indutores carregados ou transformadores de corrente se assemelham ao comportamento de fontes independentes de corrente, mas não totalmente. Símbolo utilizado para representá-las: Fonte Independente de Tensão Apresenta uma tensão entre seus terminais que é completamente independente do restante do circuito. Obedece à convenção do sinal passivo, ou seja, se a corrente drenada estiver saindo do terminal positivo de tensão, a potência é negativa (fornecida). Caso contrário, a fonte estaria consumindo potência. Fontes físicas como baterias ou geradores de corrente contínua se assemelham ao comportamento de fontes independentes de tensão, mas não totalmente. Símbolos utilizados para representá-las: 5
  • 6.
    1.4.2 Fontes Dependentes São fontesnas quais a energia aplicada a um circuito é controlada por um valor de tensão ou corrente do próprio circuito.
  • 7.
    Fontes dependentes, oucontroladas, podem ser de tensão ou corrente, controladas por um valor de tensão ou corrente, sendo então de quatro possíveis tipos, a saber: ▪ Fonte de tensão controlada por tensão. ▪ Fonte de corrente controlada por tensão. ▪ Fonte de corrente controlada por corrente. ▪ Fonte de tensão controlada por corrente. A representação simbólica deste tipo de fonte é através de losangos, da seguinte maneira:
  • 8.
    Exemplos de circuitoscom fontes dependentes:
  • 9.
    Fontes dependentes sãoúteis no modelamento de dispositivos elétricos e eletrônicos, como transistores, amplificadores operacionais, circuitos integrados, etc.
  • 10.
    1.4.3 Resistor Linear Elemento passivomais comum nos circuitos elétricos.
  • 11.
    Os materiais emgeral possuem uma característica de resistir ao fluxo de cargas elétricas. Esta propriedade física é denominada resistência e representada por R e medida em ohms [Ω]. A resistência de qualquer material pode ser calculada como: 𝑅 = 𝜌 𝐿 𝐴 Onde ρ é conhecida como a resistividade do material em Ω.m, L é o comprimento em metros e A a área do material, em m2.
  • 12.
    LEI DE OHM Atensão em um resistor linear é diretamente proporcional à sua corrente. 12
  • 13.
    Georg Simon Ohm(1787-1854), físico alemão, definiu a constante de proporcionalidade entre tensão e corrente de um material como sua resistência. 𝑅 = 𝑉 𝐼 Uma medida útil na análise de circuitos é o inverso da resistência, conhecida como condutância e representada por G. A unidade da condutância é o Siemens [S]. 𝐺 = 1 𝑅 = 𝐼 𝑉
  • 14.
    Para aplicar aLei de Ohm devemos prestar atenção ao sentido da corrente e à polaridade da tensão. Considerando a corrente como o fluxo de cargas positivas, isso implica que a corrente flui de um potencial mais alto para um mais baixo. Em outras palavras, a corrente entra pelo terminal positivo e sai pelo negativo do resistor. Se a corrente estiver entrando pelo terminal negativo de tensão, a Lei de Ohm fica: 𝑉 = −𝐼. 𝑅
  • 15.
    O valor daresistência pode variar de zero ao infinito. Deste modo, os dois casos extremos de resistência são: ▪ Curto-circuito (𝑅 = 0) é um elemento com valor de resistência igual a zero. Neste elemento, segundo a Lei de Ohm, a tensão será zero também. ▪ Circuito aberto (𝑅 = ∞) é um elemento com valor de resistência que se aproxima do infinito. Neste elemento, segundo a Lei de Ohm, sua corrente será zero.