Circuitos Elétricos

Arquivos de aulas

Métodos de Análise

(No quadro)

1. Análise nodal

   • Só com fontes de corrente

   • Supernó (com fontes de tensão)

   • Com fontes dependentes

2. Análise de malhas

   • Só com fontes de tensão

   • Supermalha (com fontes de corrente)

   • Com fontes dependentes

Teoremas de rede

(No quadro)

1. Linearidade

   • Propriedade da homogeneidade

   • Propriedade da aditividade

   • Propriedade da superposição

     • Resistor

     • Capacitor (só como exemplo, já que não viram ainda)

     • Indutor (só como exemplo, já que não viram ainda)

2. Método da superposição

3. Transformação de fontes

   • Teorema de Thévenin

   • Teorema de Norton

   • Teorema de Millman

4. Máxima transferência de potência

Circuitos RC e RL

(No quadro)

1. Circuito RC: sem fonte, mas com condição inicial (resposta natural)

   • Constante de tempo

   • Energia dissipada no resistor

   • Energia armazenada no capacitor

2. Circuito RL: sem fonte, mas com condição inicial (resposta natural)

   • Constante de tempo

   • Energia dissipada no resistor

   • Energia armazenada no indutor

3. Circuito RC paralelo: resposta a excitação constante / degrau

4. Circuito RL série: resposta a excitação constante / degrau

5. Forma geral de circuito com excitação constante

   • Equação diferencial de primeira ordem

   • Resposta total: resposta natural + resposta forçada

   • Forma geral da solução

6. Função degrau unitário

   • Amplitude

   • Deslocamento no tempo

Circuitos de segunda ordem

(No quadro)

1. Circuitos com 2 elementos armazenadores de energia

   • Circuitos que funcionam como circuitos em separado

   • Circuitos que resultam em equação diferencial de segunda ordem

2. Forma geral

   • Equação de segunda ordem, superposição e linearidade

   • Resposta natural

     • Sistema superamortecido (raízes reais distintas)

     • Sistema criticamente amortecido (raízes reais iguais)

     • Sistema subamortecido (raízes complexas)

     • Gráficos em Matlab

   • Resposta forçada

     • Ansatz

   • Resposta total

     • Natural + forçada

     • Coeficientes a se descobrir pelas condições iniciais

3. Resposta forçada quando a excitação ocorre na frequência natural do sistema

4. Circuitos diversos

   • LC paralelo

   • RLC paralelo

   • LC série

   • RLC série

   • Frequência natural, frequência amortecida, coeficiente de amortecimento

5. Exemplo completo

   • Resolução

   • Gráfico em Matlab

   • Simulação em LTspice com condições iniciais (ver Simulações de Aula)

Instrumentos de laboratório

Protocolos de aula prática

Softwares recomendados

LTspice: ótimo para simular, mas os esquemáticos deixam a desejar.

CircuitLab: plataforma online de simulação básica, mas os esquemáticos ficam bonitos, ótimos para preparar material didático.

KiCad: para desenhar esquemático e desenvolvimento de PCI (placa de circuito impresso).

Altium Designer: melhor programa para desenhar esquemático e desenvolvimento de PCI, porém é muito caro. O próprio fabricante oferece um programa freeware, o Circuit Maker, mas suas funcionalidades são restritas.

Matlab, GNU Octave ou Octave Online: programas matemáticos multiutilidade. Aqui usamos para resolver sistemas de equações lineares. Octave é freeware. Alunos e servidores da UFPB tem aceso ao Matlab com e-mail institucional.

Scripts de Octave / Matlab

Plot da tensão de saída do divisor de tensão

Análise nodal de circuito desenhado no quadro com 5 nós

Resposta natural em sistemas superamortecido, criticamente amortecido e subamortecido 

Circuito de segunda ordem ex. 8.33 (Sadiku, V. 5) (simulação em LTspice abaixo)

Simulações em LTspice

Simulações de aula

Simulação de circuito desenhado no quadro com 5 nós

Circuito de segunda ordem com condições iniciais ex. 8.33 (Sadiku, V. 5) (gráfico em Matlab acima)

Informações

Aula em inglês sobre simulação de fontes dependentes no LTspice

https://www.youtube.com/watch?v=Jn8mJG3qeoo

Condições iniciais

https://ltwiki.org/LTspiceHelp/LTspiceHelp/_IC_set_initial_conditions.htm

https://spiceman.net/ltspice-command-ic/