AED - SOL - Professor | PUC Goiás

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS
ESCOLA DE ENGENHARIA
ENGENHARIA MECATRÔNICA E ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO
Disciplina: EN1041 – CIRCUITOS ELÉTRICOS 1 – 2016-2
Professor: Felipe de Sousa Nobre
TRABALHO PRÁTICO – SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL – AED-N1
(Grupos de até 5 alunos – Turma Laboratório – Peso: 50% da nota de Laboratório)
MATLAB
[QUESTÃO 01] Considere um dispositivo elétrico passivo que possui uma corrente
i(t) que o atravessa e uma tensão
di
[V] sobre seus terminais. Para os dois casos, abaixo, faça:
dt
a) Calcule a potência p(t);
b) Faça o gráfico de v(t), i(t) e p(t) no MatLab.
Observação: para cada caso, os gráficos de v(t), i(t) e p(t) devem ser feitos na mesma figura.
v3
Caso 01
-
i(t )  4e 2t [A]
Caso 02
-
i(t )  5sen(3t  300 ) [A]
[QUESTÃO 02] A função matemática que representa a carga que entra no terminal positivo de um componente eletrônico
é dada por: q (t ) 
1 
t
   2   e  t [C] . Faça:
   
1
2
a) Indique o valor máximo da corrente elétrica que entra no terminal positivo, se
  0,03679 [s -1 ] .
b) Faça o gráfico de i(t) no MatLab e confirma a condição de valor máximo obtida no item “a”.
[QUESTÃO 03] Para o circuito da Figura 01, faça:
a) Desenvolver o código capaz de determinar: a corrente, a tensão e a potência dissipada por todos os resistores do
circuito;
b) Indicar também a potência oferecida pela fonte de corrente e conferir com as consumidas pelos resistores;
c) Apresente os resultados para uma nova simulação, caso a fonte de corrente seja substituída por uma fonte de
corrente de 5[A].
R5
R1
6
2
I1
R2
8
R6
5
R8
6
R3
4
R7
10
R9
4
10A
R4
6
Figura 01. Circuito para análise - Questão 03.
1
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[QUESTÃO 04] Para o circuito da Figura 02, faça:
a) Desenvolver o código capaz de determinar a corrente, a tensão e a potência dissipada por todos os resistores do
circuito;
b) Indique também a potência oferecida pela fonte de tensão e conferir com as consumidas pelos resistores;
c) Apresente os resultados para uma nova simulação, caso a fonte de tensão seja substituída por uma fonte de
tensão de 20[V].
R1 8k
R2
R4
4k
1k
R3 4k
R5
R9
1k
1k
+
_
R7 2k
R10 4k
R8 3k
10v
R6
R11
2k
1k
Figura 02 – Circuito para Análise – Questão 04.
[QUESTÃO 05] Desenvolver o código capaz de determinar a corrente, a tensão e a potência dissipada por todos os
resistores do circuito da Figura 03. Utilize o Método de Análise Nodal. Apresente os resultados para uma nova
simulação, caso a fonte I3 seja substituída por uma fonte de 5[mA]. OBS: em ambos os casos conferir a Potência
Oferecida com a Potência Consumida.
I3
7mA
R1
2k
I1
R2 5k
10mA
I2
R3 3k
R4
3mA
4k
Figura 03. Circuito para análise nodal – Questão 05.
[QUESTÃO 06] Considere que você tenha a disposição quatro resistores (escolha os valores) e uma fonte de tensão, cujo
valor é vF (t )  311.sen(2. .60.t  30 ) [V] . Faça:
a) Monte um circuito misto, com esta fonte e os quatro resistores e determine todas as correntes e tensões deste
circuito;
b) Fazer os gráficos destas tensões e correntes no MatLab (em uma única página ou gráfico);
0
c) Troque a fonte de tensão por
vF (t )  12.e 2t [V] e repita os procedimentos realizados nos itens “a” e “b”.
Observação:
Os procedimentos para obtenção das equações de todos os circuitos analisados devem ser apresentados no relatório a
ser entregue.
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MULTISIM / PSPICE / PROTHEUS
1- Simular os circuitos implementados no MATLAB, questões 03, 04 e 05, e obter os valores de tensão e corrente
em todos os componentes do circuito.
2- Comparar os resultados com os obtidos do programa desenvolvido no MATLAB. Esta avaliação deve servir de
apoio no desenvolvimento do relatório final a ser entregue pelo grupo.
RELATÓRIO:
O relatório deve ter no máximo 8 (oito) páginas e conter:
- Identificação dos alunos;
- Resumo (objetivos);
- Enunciado das questões
- Desenvolvimento matemático utilizado na resolução de cada circuito;
- Os resultados da simulação do MATLAB, por exemplo: tabelas com os resultados das tensões, correntes e
potências e os gráficos;
- As simulações do MULTISIM / PSpice / Protheus – figuras com os resultados expostos.
- Conclusões;
- Bibliografia ou referências bibliográficas.
- Apêndices: os códigos dos programas em MatLab devem ser apresentados em apêndice (além das 8
páginas), após as referências bibliográficas.
O Modelo de formatação do relatório e o formato da apresentação serão explicados pelo professor em sala de
aula.
APRESENTAÇÃO:
O trabalho deve ser apresentado pelo grupo na data marcada. A apresentação terá uma duração de 30min e
será feita para o professor da disciplina.
NOTA:
A nota do trabalho será formada por 6 pontos do relatório e 4 pontos da apresentação. Será atribuída a mesma
nota a todos os integrantes do grupo que desenvolveu o trabalho.
DATAS
Data da entrega do relatório:
Horário da entrega do relatório:
Local da entrega do relatório:
Local da apresentação do trabalho:
Horário da apresentação:
até 27 de Setembro de 2016
até as 09h00min
Laboratório 08 – G – Área III
Laboratório 08 – G – Área III
09h00min (Turma A01-1) – 27 de Setembro de 2016
07h15min (Turma A01-1) – 28 de Setembro de 2016
Multas: Por atraso na entrega do relatório:
Não apresentar o trabalho no dia:
50% ao dia.
Sem nota de apresentação.
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