Este documento contém 30 exercícios sobre circuitos elétricos. Os exercícios avaliam conceitos como corrente elétrica, tensão, resistência e métodos para análise de circuitos como método das malhas, método nodal e superposição. Os alunos devem resolver os exercícios utilizando estas ferramentas de análise de circuitos elétricos.
Transformadores são máquinas elétricas estáticas, destinadas à transmissão de tensão por meio de indução eletromagnética. Realizam o controle do valor da tensão transmitida, aumentando, reduzindo ou mantendo-a constante, sem alterar a potência e frequência original. São constituídos de três elementos básicos: duas bobinas, que são interligadas por um material ferromagnético condutor, o qual possui núcleo com permeabilidade magnética elevada.
Utilizando os princípios da indução magnética, é possível realizar a indução de tensão entre bobinas, sem que haja contato direto entre as mesmas, por intermédio do núcleo, alterando, assim, os valores da tensão. Formalmente, essas máquinas elétricas são constituídas de um enrolamento primário (bobina primária), um enrolamento secundário (bobina secundária) e o núcleo ferromagnético. E podem ser classificadas de acordo com: a aplicação a qual se destinam; o tipo de núcleo; ou em relação ao número de fases.
A fim de verificar se o transformador apresenta um correto funcionamento são realizados ensaios em curto-circuito e a vazio. Esses testes irão determinar os parâmetros do transformador, como por exemplo, a resistência, a impedância e a reatância equivalentes, entre outros, além de uma série de características relacionadas ao funcionamento do mesmo.
Os resultados dos ensaios são comparados com os valores de grandezas para qual o transformador foi projetado. O profissional responsável, então, irá manter ou alterar o equipamento a fim de atingir as características para qual ele foi planejado, conferindo maior confiabilidade ao mesmo.
Este trabalho tem por objetivo apresentar os ensaios em curto-circuito e vazio, descrevendo suas peculiaridades, aplicação e parâmetros estabelecidos por eles.
Transformadores são máquinas elétricas estáticas, destinadas à transmissão de tensão por meio de indução eletromagnética. Realizam o controle do valor da tensão transmitida, aumentando, reduzindo ou mantendo-a constante, sem alterar a potência e frequência original. São constituídos de três elementos básicos: duas bobinas, que são interligadas por um material ferromagnético condutor, o qual possui núcleo com permeabilidade magnética elevada.
Utilizando os princípios da indução magnética, é possível realizar a indução de tensão entre bobinas, sem que haja contato direto entre as mesmas, por intermédio do núcleo, alterando, assim, os valores da tensão. Formalmente, essas máquinas elétricas são constituídas de um enrolamento primário (bobina primária), um enrolamento secundário (bobina secundária) e o núcleo ferromagnético. E podem ser classificadas de acordo com: a aplicação a qual se destinam; o tipo de núcleo; ou em relação ao número de fases.
A fim de verificar se o transformador apresenta um correto funcionamento são realizados ensaios em curto-circuito e a vazio. Esses testes irão determinar os parâmetros do transformador, como por exemplo, a resistência, a impedância e a reatância equivalentes, entre outros, além de uma série de características relacionadas ao funcionamento do mesmo.
Os resultados dos ensaios são comparados com os valores de grandezas para qual o transformador foi projetado. O profissional responsável, então, irá manter ou alterar o equipamento a fim de atingir as características para qual ele foi planejado, conferindo maior confiabilidade ao mesmo.
Este trabalho tem por objetivo apresentar os ensaios em curto-circuito e vazio, descrevendo suas peculiaridades, aplicação e parâmetros estabelecidos por eles.
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CURSO Eletroeletrônica - DATA ___ / ___ / ___
COMPONENTE Eletricidade Básica
ALUNO N°
DOCENTE Prof. Romeu Corradi Júnior [www.corradi.junior.nom.br]
Assunto: Lista de Exercícios – Revisão geral
OBSERVAÇÃO: Esta lista de exercícios avalia o conteúdo ministrado em sala de aula e o
conteúdo descrito nos capítulos 1, 3, 4, 5, 7 e 8 do livro texto: ELETRICIDADE BÁSICA,
Milton Gussow.
1) Mostre a estrutura atômica do elemento neon, que tem número atômico igual a 10. Qual a
sua valência. Resp: o neon é inerte
2) O que resulta do átomo de silício (número atômico= 14) quando dele se retiram todos os
elétrons que orbitam na sua camada mais externa?
3) Um isolante carregado possui um excesso de 25× 1018 elétrons. Determine a sua carga em
coulombs com a respectiva polaridade. Resp: Q=-4 C
4) Um material com excesso de 25× 1018 elétrons perde 6,25 × 1018 elétrons. Faz-se com que os
elétrons excedentes fluam passando por um dado ponto em 2s. Calcule a corrente
produzida pela passagem dos elétrons resultantes. Resp: 1.5 A.
5) Calcule a tensão necessária para que uma corrente de 10 A circule pelo circuito série
da figura 1 abaixo. Resp: 100V.
R1 = 2Ω
I = 10 A
VT = ? R 2 = 3Ω
R3 = 5Ω
Figura 1. Circuito para o exercício 5.
6) Na figura 2, uma bateria de 12V fornece uma corrente de 2 A. Se R 2 = 2Ω calcule R1 e V1 .
Resp: R1 = 4Ω e V1 = 8V .
V1
R1
I = 2A
VT = 12V
R 2 = 2Ω
Figura 2. Circuito para o exercício 6.
7) Um circuito série Figura 3 utiliza o terra como uma ligação comum e como um ponto de
referência para as medidas de tensão (a ligação terra está em 0 V). Marque a polaridade
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2. das quedas de tensão através das resistências R1 e R 2 e calcule as quedas de tensão nos
pontos A e B com relação à terra. Resp V A = 50V e V B = 50V .
VT = 100V
B A
R 2 = 100Ω R1 = 100Ω
Figura 3. Circuito para o exercício 7.
8) Um circuito CC transistorizado pode ser representado como na Figura 4. Calcule a
resistência total e a tensão entre os pontos A e B. Resp.: RT = 50kΩ e V AB = 30V .
A
I L = 0.6mA R L = 12kΩ
RCB = 13kΩ
I =0
R E = 25kΩ
B
Figura 4. Circuito para o exercício 8.
9) Um “spot” de teatro de 12 Ω está ligado em série com um resistor regulador de 32 Ω
(Figura 5). Se a queda de tensão através da lâmpada for de 31.2 V calcule os valores
que estão faltando indicados na figura. Resp.: I 1 = I 2 = I = 2.6 A , V 2 = 83 .2V , VT = 114.4V ,
RT = 44Ω .
spot
V1 = 31.2V
I =? I I1 = ? I2 = ?
VT = ? R1 = 12Ω V2 = ?
RT = ? R 2 = 32Ω
Figura 5. Circuito para o exercício 9.
10) Calcule os valores de tensão que aparecem nos pontos A, B C e D em relação
à terra na figura 6. Resp.: V A = 60V , V B = 50V , VC = 30V , V D = 0V
11) Dois resistores formam um divisor de tensão para polarização de base num
amplificador de áudio. As quedas de tensão através deles são de 2.4 V e 6.6 V
respectivamente, em um circuito de 1.5mA. Determine a potência de cada resistor e a
potência total dissipada em miliWatts. Resp.: P = 3.6mW , P2 = 9.9mW , PT = 13.5mW .
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A R1 = 5Ω
B
60V R 2 = 10Ω
D C
R3 = 15Ω
Figura 6. Circuito para o exercício 10.
12) Um potenciômetro pode ser considerado como um divisor simples de tensão
com dois resistores (ver figura 7). Em que ponto da resistência deve ser colocado o
braço de controle de um potenciômetro de 120 ohms para se obter 2.5 V entre o braço
(ponto A) do potenciômetro e o terra (ponto B). Resp.: no ponto de 25 ohms a partir do
terra.
+ A
12V 2.5V
_
B
Figura 7. Circuito para o exercício 12.
13) Os ramos de circuito de um sistema de fiação doméstica são paralelos.
Liga-se ao circuito da cozinha uma torradeira, uma cafeteira, e um ferro elétrico,
sendo a tensão aplicada de 110V. Calcule (a) a corrente total que supre as cargas; (b)
a tensão em cada aparelho; (c) a resistência total do circuito. São dados a corrente na
torradeira, que vale 8.3 A, a corrente através da cafeteira, que vale 8.3 A e a
corrente através do ferro elétrico, que vale 9.6 A. Resp.: I T = 26.2 A , V1 = V2 = V3 = 110V
, RT = 4.2Ω .
14) Duas resistências ( R1 = 72kΩ e R2 = 18kΩ ) estão associadas em paralelo e
são supridas através de uma corrente total de 30 mA. Calcule a corrente em cada
resistência. Resp.: I1 = 6mA e I 2 = 24mA .
15) A resistência total associada a uma cafeteira elétrica e uma torradeira é
de 24 ohms. Calcule a potência total associada consumida pelo aparelhos se a tensão de
alimentação é de 120V. Resp.: PT = 600W .
16) Um amperímetro (um instrumento que mede corrente) conduz uma corrente
elétrica de 0.05A e está em paralelo com um resistor em derivação que conduz 1.9 A. Se
a tensão através da associação é de 4.2 V, calcule (a) a corrente total (b) a
resistência de derivação (c) a resistência do amperímetro e (d) a resistência total do
circuito. Resp.: a) I T = 1.95 A ; b) R = 2.21Ω ; c) R A = 84Ω ; d) RT = 2.15Ω ;
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4. 17) A bobina de ignição e o motor de partida de um carro estão ligados em
paralelo através de uma bateria de 12V por meio de uma chave de ignição. Sabendo-se que
a corrente na bobina de ignição é de 5 A e que a corrente no motor é de 100A, calcule
(a) a corrente total retirada da bateria; (b) a tensão através da bobina e do motor (c)
a resistência total do circuito. Resp.: a) I T = 105 A ; b) V1 = V2 = 12V ; c) RT = 0.114Ω ;
18) Cinco lâmpadas de 150 W estão ligadas em paralelo a uma linha de 120V. Se
um filamento se abrir, quantas lâmpadas se manterão acesas? Resp.:Quatro.
19) Calcule todas as correntes através das resistências da Figura 8, pelo
método das correntes de malha. Resp.: I1 = 3 A , I 2 = 1A , I1 − I 2 = 2 A (corrente no resistor
2).
R1 = 4Ω R 4 = 1Ω
I1 I2
VT = 25V R 2 = 5Ω R5 = 6Ω
R3 = 1Ω R6 = 3Ω
Figura 8. Circuito para o exercício 19.
20) Resolva o exercício anterior pelo método das tensões nodais.
21) Calcule todas as correntes e quedas de tensão na Figura 9 pelo método das
tensões nodais. Recalcule utilizando o método das correntes de malha. Resp.: I1 = 5 A ,
I 2 = −1A , I 3 = 4 A , V1 = 60V , V2 = 24V , V3 = 3V .
R1 = 4Ω R3 = 3Ω
+ I1 I2 +
84V R 2 = 6Ω 21V
- -
I3
Figura 9. Circuito para o exercício 21.
22) Resolva o exercício anterior pelo método da superposição.
23) Calcule a resistência de entrada entre os terminais a e d para as redes
dadas em (a) (b) e (c) na Figura 10. Se aplicarmos 50V nos terminais do circuito da
Figura 10c, qual será a corrente em cada resistor? Resp.: a) RT = 10Ω , b) RT = 11Ω , c)
RT = 5Ω . I ac = 4.5 A , I cd = 5 A , I ab = 5.5 A , I cb = 0.5 A , I bd = 5 A .
24) Calcule a resistência equivalente e a tensão de saída V0 na rede da
Figura 11. Resp.: RT = 25Ω , V0 = 7.5V .
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a a a
10Ω 4Ω 30Ω 12Ω 10Ω 8Ω
6Ω 8Ω 2Ω
c b c b c b
37Ω 8.8Ω 10.2Ω 3.08Ω 1Ω 1.2Ω
d d d
c)
a) b)
Figura 10. Circuito para o exercício 23.
R 2 = 30Ω
R3 = 10Ω R 4 = 10Ω
R1 = 5Ω
R5 = 10Ω
RL V0 = ?
+
20V
-
Figura 11. Circuito para o exercício 24.
25) Determine por superposição a tensão VP da Figura 12 . Resp.: V P = 30V
+ R1 = 200Ω
150V G1
-
VP = ?
+
30V G
-
2 R 2 = 100Ω
Figura 12. Circuito para o exercício 25.
26) Calcule a corrente na carga RL = 10Ω da figura 13 por superposição.
Resp.: I L = 14.84 A .
R 2 = 1Ω
R1 = 0.5Ω
+
150V + R L = 10Ω
G1 160V G
- 2
-
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6. Figura 13. Circuito para o exercício 26.
27) Calcule a corrente e a tensão na carga RL . Resp.: I L = 2 A , V L = 20V .
R1 = 1Ω
+
50V R 2 = 5Ω RL
-
R3 = 4Ω
Figura 14. Circuito para o exercício 27.
28) Uma fonte de tensão de 24 V está em série com uma resistência de 6 ohms.
Desenhe o circuito Norton equivalente. Resp.: I N = 4 A , R N = 6Ω .
29) Dada a figura 15, (a) mostre o equivalente Thévenin e calcule V L ; (b)
Determine V L por superposição; (c) Calcule V L pelo teorema do equivalente de Norton.
Resp.: RTh = 3Ω , VTh = 22.5V . V L = 18V .
a
R1 = 4Ω
R L = 12Ω
R 2 = 12Ω
+
+
V1 = 20V
- - V 2 = 30V
b
Figura 15. Circuito para o exercício 29.
30) Calcule a corrente através do resistor de carga R L = 4Ω na Figura 16.
Resp.: I L = 0.2 A .
5A R1 = 2Ω
R L = 4Ω
2A
R 2 = 4Ω
Figura 16. Circuito para o exercício 30.