Circuitos Eléctricos - Moodle

Circuitos Eléctricos
1ª Época 2011/12
1ª Parte
1. Na saída de um dado circuito efectuaram-se duas medições ligando de cada vez
os respectivos aparelhos de medida directamente aos terminais de saída: i)
V=5V; ii) i=100mA. Determine o equivalente de Thévenin do circuito em
estudo, admitindo:
a. que os dois aparelhos de medida são ideais; [2 valores]
b. que o voltímetro tem uma resistência interna de 10M, e o amperímetro
uma resistência interna de 10. [2 valores]
2.
Considere o circuito representado na figura, onde R1=1k, R2=2,2k, R3=220
R1
R3
e R4=470. Determine:
A
a. o potencial no ponto A; [2 valores]
b. as correntes que percorrem as diferentes
resistências do circuito; [2 valores]
100mA
R4
R2
c. o equivalente de Thévenin do circuito
relativamente à saída Vs; [2 valores]
d. o equivalente de Norton do circuito
relativamente à mesma saída. [2 valores]
3. Considere o circuito representado na figura, onde R=1k, C=1F e a tensão,
gerada por um gerador de tensão ideal tem a forma V(t)=V0H(t) com V0=10V.
Determine:
R
a. o instante em que a tensão Vs(t) tem o valor
V=7V; [2 valores]
b. o instante em que a corrente no circuito tem +
o valor i=9mA; [2 valores]
V(t)
Vs(t)
C
_
c. esboce o que esperaria obter na saída do
circuito se, em vez de um gerador de tensão
ideal, utilizasse no seu lugar um gerador
ideal de corrente que gerasse um sinal
quadrado (+100mA; 100mA) com uma frequência de 10kH. [2 valores]
4.
Considere o circuito representado na figura. Admita que
R=1k, L=1mH, e V(t) é um sinal quadrado (+10mA;
10mA) com uma frequência de 1kHz, gerado por uma
fonte de corrente ideal. Esboce detalhadamente a tensão
que espera obter aos terminais da resistência R, do
indutor L e do gerador de corrente (suponha que a
transição entre os dois valores de corrente ocorre durante
um intervalo de tempo de 10s). [2 valores]
R
i(t)
L
Vs
2ª Parte
1. Considere o circuito representado na figura.
a. determine o valor de C sabendo que quando
V(t) representa um sinal com uma amplitude
de 10V e uma frequência de 1kHz, se obtém
na saída um sinal com 3V de amplitude; [2
valores]
1k
+
V(t)
_
C
Vs(t)
b. Determine a diferença de fase entre Vs(t) e
V(t) nas condições da alínea anterior; [2 valores]
c. Represente os vectores i(t),V(t),VR(t), e Vs(t) no espaço imaginário, num
instante de tempo à sua escolha. [2 valores]
2.
Considere um circuito LC, cujos componentes têm os valores L=10mH e
C=100nF. Determine:
a. a frequência de ressonância do circuito quando é excitado por um gerador
sinusoidal ideal de tensão; [2 valores]
b. a frequência de ressonância do circuito quando é excitado por um gerador
sinusoidal de tensão com uma impedância de saída de 100; [2 valores]
c. esboce o que espera obter na saída do circuito quando excitar o circuito
com um sinal quadrado (0-5V) com um período de 2ms, utilizando os
geradores descritos em a) e b). Justifique qualitativamente os esboços que
fizer. [2 valores]
3. Considere o circuito representado na figura onde C=10F, Rc=1k, os díodos
representados são semelhantes aos que utilizou
nas aulas práticas, e a tensão, gerada por um
gerador de tensão ideal, tem a forma V(t)=V0
+
V(t)
sen(2103t), com V0=5V.
_
a. Esboce detalhadamente o sinal que espera
obter aos terminais do condensador quando
C
a resistência Rc não está ligada; [2 valores]
b. Repita a alínea anterior admitindo agora
que a resistência Rc se encontra ligada
como se representa na figura; [2 valores]
c. Determine o valor de pico da corrente na resistência de carga. [2 valores]
4. Projecte um circuito que, utilizando amplificadores operacionais, seja
susceptível de somar dois sinais, de tal forma que:
a. Vs= V1 10V2 [1 valor]
b. Vs= V1 + 10V2 [1 valor]
Rc