aula 7 - ee - circuitos em série - paralelo
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Aula 7 - EE - Circuitos em Série - ParaleloTRANSCRIPT
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Eletricidade e Eletrônica
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Prof. Guilherme Nonino Rosa- Técnico em Informática pela ETESP – Escola Técnica de
São Paulo
- Graduado em Ciências da Computação pela Unifran –
Universidade de Franca no ano de 2000.
- Licenciado em Informática pela Fatec – Faculdade de
Tecnologia de Franca no ano de 2011.
- Pós-Graduado em Tecnologia da Informação aplicada
aos Negócios pela Unip-Universidade Paulista no ano de
2012.
- Pós-Graduando em Docência no Ensino Superior pelo
Centro Universitário Senac.
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Atuação:
- Docente da Faculdade Anhanguera desde Fevereiro /
2013
- Tutor EAD Anhanguera Educacional desde Maio /
2014
- Docente do Senac – Ribeirão Preto desde
fevereiro/2012.
- Docente do Centro de Educação Tecnológica Paula
Souza, na Etec Prof. José Martimiano da Silva e Etec
Prof. Alcídio de Souza Prado desde fevereiro/2010.
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Contatos:
Prof. Guilherme Nonino Rosa
http://guilhermenonino.blogspot.com
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PLANO DE ENSINO E APRENDIZAGEM
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EMENTA
• Eletrização e cargas elétricas.
• Quantização de cargas.
• Campo, potencial e diferença de potencial.
• Corrente elétrica.
• Componentes elétricos básicos: capacitor, resistor e
indutor.
• Carga e descarga de um capacitor - circuito RC.
• Dispositivos semicondutores: diodos e transistores.
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Objetivos
Conhecer os conceitos básicos de
eletricidade e eletrônica, seus
componentes básicos: capacitor,
resistor, indutor, diodos e
transistores.
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Procedimentos Metodológicos
• Aula expositiva
• Exercício em classe
• Aula prática.
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Sistema de Avaliação
1° Avaliação - PESO 4,0
Atividades Avaliativas a Critério do Professor
Práticas: 03
Teóricas: 07
Total: 10
2° Avaliação - PESO 6,0
Prova Escrita Oficial
Práticas: 03
Teóricas: 07
Total: 10
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Bibliografia Padrão
1) BOYLESTAD, Robert L.. Introdução à Análise de Circuitos.. 10ª
ed. São Paulo: Pearson, 2006.
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Bibliografia Básica Unidade
Faculdade Anhanguera de Ribeirão Preto (FRP)
1) RAMALHO JR, F. Os Fundamentos da
Física. 9ª ed. São Paulo: Moderna, 2007.
2) HALLIDAY, David. Física 3. 5ª ed. Rio de
Janeiro: LTC - Livros Técnicos e Científicos,
2004.
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Semana n°. Tema
1 Apresentação da Disciplina e Metodologia de Trabalho.
Conceitos básicos de Eletricidade
e Eletrônica.
2 Eletrização e Cargas Elétricas.
3 Quantização de Cargas.
4 Campo, Potencial e Diferença de Potencial.
5 Campo, Potencial e Diferença de Potencial.
6 Corrente Elétrica.
7 Componentes Elétricos Básicos: Capacitor, Resistor e
Indutor.
8 Componentes Elétricos Básicos: Capacitor, Resistor e
Indutor.
Cronograma de Aulas
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Semana n°. Tema
9 Atividades de Avaliação.
10 Laboratório - Instrumentação.
11 Laboratório - Instrumentação.
12 Carga e Descarga de um Capacitor - Circuito RC.
13 Circuito RC.
14 Circuito RC.
15 Dispositivos Semicondutores: Diodos e Transistores.
16 Dispositivos Semicondutores: Diodos e Transistores.
Cronograma de Aulas
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Semana n°. Tema
17 Dispositivos Semicondutores: Diodos e Transistores.
18 Prova Escrita Oficial
19 Exercícios de Revisão.
20 Prova Substitutiva.
Cronograma de Aulas
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CIRCUITOS EM SÉRIE-PARALELO
Circuitos em série-paralelo são os que contém componentes
ligados em série e em paralelo.
A análise de um circuito em série-paralelo requer a maior experiência possível
através da prática constante. Os princípios gerais são:
1) Estude o problema como um todo, construindo mentalmente um resumo do
procedimento que planeja usar.
2) Analise cada região do circuito separadamente antes de associá-las em
combinações série-paralelo.
3) Redesenhe o circuito quando possível, com ramos simplificados, mantendo
intactas as quantidades desconhecidas para deixar o circuito de modo mais fácil
de ser entendido.
4) Com a solução em mãos, verifique se ela é razoável, considerando os valores
associados a fonte de energia e aos elementos do circuito.
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FIGURE 7.1 INTRODUCING THE REDUCE AND RETURN APPROACH.
MÉTODO DE REDUÇÃO E RETORNO
Ex: Desejamos obter V4
Reconhecer combinações em série e em
paralelo dos elementos(Figura 7.1(b)).
O método consiste em reduzir o circuito em
direção à fonte, determinar a corrente
fornecida pela fonte e determinar o valor da
grandeza desconhecida.
Assim os elementos em série podem ser
combinados para se obter a configuração
mais simples. (Figura 7.1(c)).
Determinamos a corrente fornecida
utilizando a lei de Ohm(Figura 7.1(d)).
A tensão V2 pode ser determinada e
então redesenhar o circuito original.
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FIGURE 7.2 INTRODUCING THE BLOCK DIAGRAM APPROACH.
MÉTODO DO DIAGRAMA EM BLOCOSO método será empregado para enfatizar o
fato de que configurações em série e em
paralelo podem não ser constituídas de
elementos que representam um único
resistor.
Na figura 7.2, os blocos B e C estão em
paralelo(os pontos b e c são comuns) e a
fonte de tensão E está em série com o
bloco A.
A combinação em paralelo de B e C
também está em série com A e com a fonte
de tensão E.
R1,2 = R1 + R2
Em série
R1||2 = R1 * R2
----------------
R1 + R2
Em série
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FIGURE 7.3 EXAMPLE 7.1.
EXEMPLO 7.1 – MÉTODO DE DIAGRAMA DE BLOCOS
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FIGURE 7.4 REDUCED EQUIVALENT OF FIG. 7.3.
EXEMPLO 7.1 – MÉTODO REDUÇÃO E RETORNO
IA = IsIs = 54/6
Is = 9mA
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FIGURE 7.5 DETERMINING IB AND IC FOR THE NETWORK OF FIG. 7.3.
EXEMPLO 7.1 – MÉTODO DO DIAGRAMA EM BLOCOS
IB = 6kΩ*(Is)/ 6kΩ + 12kΩ
IB = 6kΩ*Is / 18kΩ
IB = 1/3 * (9mA)
IB = 3 mA
1)DETERMINANDO IB
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FIGURE 7.5 DETERMINING IB AND IC FOR THE NETWORK OF FIG. 7.3.
EXEMPLO 7.1 – MÉTODO DO DIAGRAMA EM BLOCOS
Ic = 12kΩ*(Is)/ 12kΩ + 6kΩ
Ic = 12kΩ*Is / 18kΩ
Ic = 2/3 * (9mA)
IB = 6 mA
1)DETERMINANDO IC
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FIGURE 7.6 EXAMPLE 7.2.
EXEMPLO 7.2
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FIGURE 7.7 REDUCED EQUIVALENT OF FIG. 7.6.
REDUÇÃO DO CIRCUITO DA FIGURA 7.6
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FIGURE 7.8 EXAMPLE 7.3.
EXEMPLO 7.3
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FIGURE 7.9 REDUCED EQUIVALENT OF FIG. 7.8.
REDUÇÃO DO CIRCUITO DA FIGURA 7.8
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FIGURE 7.10 EXAMPLE 7.4.
EXEMPLOS DESCRITIVOS
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FIGURE 7.11 BLOCK DIAGRAM OF FIG. 7.10.
Diagrama de blocos da figura 7.10
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FIGURE 7.12 ALTERNATIVE BLOCK DIAGRAM FOR THE FIRST PARALLEL BRANCH OF FIG. 7.10.
Diagrama alternativo para o primeiro ramo da figura 7.10
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FIGURE 7.13 EXAMPLE 7.5.
Determine as correntes e tensões indicadas para o circuito?
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FIGURE 7.14 BLOCK DIAGRAM FOR FIG. 7.13.
Robert L. Boylestad
Introductory Circuit Analysis, 10ed.
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Diagrama de blocos para o circuito da Figura 7.13
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FIGURE 7.15 REDUCED FORM OF FIG. 7.13.
Robert L. Boylestad
Introductory Circuit Analysis, 10ed.
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Circuito em forma reduzida da figura 7.13
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FIGURE 7.16 EXAMPLE 7.6.
Robert L. Boylestad
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Determine tensões V1, V3 e Vab no circuito, calcule a corrente I.
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FIGURE 7.17 NETWORK OF FIG. 7.16 REDRAWN.
Robert L. Boylestad
Introductory Circuit Analysis, 10ed.
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Circuito da figura 7.16 redesenhado
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FIGURE 7.18 EXAMPLE 7.7.
Robert L. Boylestad
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Determine tensões V1, V2 e a corrente I.
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FIGURE 7.19 NETWORK OF FIG. 7.18 REDRAWN.
Robert L. Boylestad
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Circuito da figura 7.18 redesenhado
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FIGURE 7.20 EXAMPLE 7.8.
Robert L. Boylestad
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Para o transistor na configuração
mostrada na figura em que VB e VBE
foram fornecidas determine:
a) Tensão VE e corrente IE
b) Calcule V1
c)Determine Vbc utilizando o fato de
que a aproximação Ic=Ie é
frequentemente usada em circuitos
envolvendo transistores.
d) Calcule Vce utilizando as
informações obtidas nos itens
anteriores.
Determine
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FIGURE 7.21 DETERMINING VC FOR THE NETWORK OF FIG.7.20.
Robert L. Boylestad
Introductory Circuit Analysis, 10ed.
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Redesenhando o circuito da figura 7.21 temos:
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FIGURE 7.22 EXAMPLE 7.9.
Robert L. Boylestad
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Utilizando a lei de Kirchhoff determine as voltagens V1, V2 e V3 para a
malha 1
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FIGURE 7.23 NETWORK OF FIG. 7.22 REDRAWN.
Robert L. Boylestad
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Redesenhando o circuito da figura 7.22 temos:
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FIGURE 7.24 AN ALTERNATIVE APPROACH TO EXAMPLE 7.9.Robert L. Boylestad
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Abordagem alternative para o circuito 7.22
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FIGURE 7.25 EXAMPLE 7.10.
Robert L. Boylestad
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Abordagem alternative para o circuito 7.22
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FIGURE 7.26 DEFINING THE PATHS FOR KIRCHHOFF’S VOLTAGE LAW.
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Definindo as malhas para a aplicação da lei de Kirchhoff
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Circuito em cascata
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FIGURE 7.27 LADDER NETWORK.
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Um circuito em cascata
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FIGURE 7.28 WORKING BACK TO THE SOURCE TO DETERMINE RT FOR THE NETWORK OF FIG. 7.27.
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Método I
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FIGURE 7.29 CALCULATING RT AND IS.
Robert L. Boylestad
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FIGURE 7.30 WORKING BACK TOWARD I6.
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FIGURE 7.31 CALCULATING I6.
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FIGURE 7.32 AN ALTERNATIVE APPROACH FOR LADDER NETWORKS.Robert L. Boylestad
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Método II
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FIGURE 7.34 VOLTAGE DIVIDER SUPPLY.
Robert L. Boylestad
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Fonte com Divisor de Tensão
O termo carga significa
qualquer elemento, circuito ou
sistema que drena corrente da
fonte.
A partir de um circuito divisor
de tensão podemos ter várias
tensões de saída disponíveis a
partir de uma única fonte.
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FIGURE 7.35 VOLTAGE DIVIDER SUPPLY WITH LOADS EQUAL TO THE AVERAGE VALUE OF THE RESISTIVE ELEMENTS THAT MAKE
UP THE SUPPLY.
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FIGURE 7.36 EXAMPLE 7.11.
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FIGURE 7.37 UNLOADED POTENTIOMETER.
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FIGURE 7.38 LOADED POTENTIOMETER.
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FIGURE 7.39 RT > RL.
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FIGURE 7.40 RL > RT.
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FIGURE 7.41 EXAMPLE 7.12.
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