universidade federal do rio grande do sul

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
ESCOLA DE ENGENHARIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
ENG04030 - Análise de Circuitos I
Laboratório 4: Aplicações das Leis de Kirchhoff – Resistores em série e paralelo; divisor de
tensão e de corrente; transformação de fontes
Roteiro
 Exercícios com associação de resistores, divisor de tensão e corrente
 Exercício com uso da Leis de Kirchhoff
 Exercício com transformação de fontes
Objetivos:
 Calcular a resistência de qualquer dos elementos de uma associação de resistores em
série e em paralelo.
 Calcular as grandezas de entrada e saída e os valores dos componentes de divisores de
tensão e de corrente.
 Especificar a topologia e calcular os elementos de uma fonte transformada.
EM CASA, ANTES DO LABORATÓRIO:
a) Projete métodos para determinar os resistores desconhecidos dos circuitos das figura 1, 2 e
3, a partir dos valores conhecidos e de medidas (dependendo do caso, podem ser mais do
que uma) usando o método VI.(aplica-se tensão e mede-se corrente ou vice versa).
RESTRIÇÃO: não é permitido aplicar o método VI a um resistor do circuito
individualmente. Qual a relação entre o número de medidas e o número de resistores
desconhecidos? No caso da Figura 3, pode-se medir tensões sobre os resistores
individuais.
b) No circuito da figura 4 uma fonte de tensão é ligada entre os nós 1 e 4 (não se sabe o
valor da tensão da fonte). A tensão sobre o resistor R6 é medida. Projete um método
(seqüência de operações) para calcular as tensões e correntes em todos os demais
componentes do circuito, inclusive a fonte (use as leis de Kirchhoff e de Ohm).
c) Analise as questões 4 e 5 (e seus sub-itens), calculando os valores solicitados para as
fontes de tensão e corrente. Responda na medida do possível as perguntas constantes
destes questões.
NO LABORATÓRIO:
1.
Aplique os métodos projetados em a acima e calcule a resistência dos resistores
desconhecidos, para os três circuitos abaixo (figuras 1,2 e 3). Confira os valores obtidos.
Figura 1
Figura 2
Figura 3
2.
No circuito da figura 4 ligue uma fonte de tensão de 10V entre os nós 1 e 4 (V14 = 10V).
Supondo que você não soubesse que a fonte é de 10V, aplique o método projetado em b e
calcule as tensões sobre os demais componentes. Verifique experimentalmente, medindo
as tensões em cada componente.
Figura 4
3.
Ligue uma fonte de tensão de 4,5V entre os nós 1 e 3. Meça a corrente que circula por R1.
Utilizando as leis de Kirchhoff e a medida realizada calcule as correntes através de cada
um dos demais componentes. Verifique experimentalmente, calculando as correntes nos
elementos com base nas tensões sobre eles.
4.
Una os nós 1 e 3.
4.1 Qual será o valor da fonte de corrente que deve ser ligada entre os nós 2 e 1-3 para que
os valores de corrente calculados em 3 se mantenham inalterados? (lembre de
Transformação de fontes e observe o que acontece com R1 ao se conectar os nós 1 e
3 e se colocar uma fonte de corrente entre 2 e 1-3.
4.2 Verifique experimentalmente se o valor da fonte de corrente calculada e ligada como
mencionado realmente não altera as demais correntes e tensões.
4.3 Qual a transformação de fontes1 realizada nesta operação?
4.4 A tensão sobre R1 também ficou inalterada? Se não ficou explique porquê?
5.
Com o nó 1 desligado, ligue uma fonte de corrente de 15mA entre os nós 2 e 3. Meça a
tensão sobre R3.
5.1 Qual deve ser o valor de uma fonte de tensão ligada entre o nó 2 e o resistor R3 para
que o efeito sobre os demais componentes se mantenha inalterado.
5.2 Verifique experimentalmente se a fonte ajustada com o valor de tensão calculado e
ligada como explicado acima realmente não altera as tensões e correntes nos demais
componentes.
5.3 A tensão sobre R3 ficou inalterada? Se não, explique o porquê.
1
Transformação de Fontes é o ítem 4.9 do livro texto