1. objetivos - udesc
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UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS – CCT DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA – DEE LABORATÓRIO DE CIRCUITOS ELÉTRICOS I Roteiro-Relatório da Experiência No 03 “ANÁLISE DE MALHAS E ANÁLISE NODAL” COMPONENTES DA EQUIPE: ALUNOS NOTA 1 ___________________________________________ 2 ___________________________________________ 3 ___________________________________________ Data: ____/____/____ ___:___ h 1. OBJETIVOS: Verificação experimental de ciruitos mistos com três malhas e um par de nós utilizando a análise de malhas e a análise nodal. 2. PARTE TEÓRICA No roteiro da experiência nº 02 foram analisados circuitos simples através das leis de Kirchhoff para as tensões e para as correntes. Tais circuitos continham apenas um par de nós ou uma única malha. Esses circuitos podem ser completamente analisados através de uma única equação algébrica. No caso de circuitos com um único par de nós, ou seja, um circuito com dois nós, um dos quais é o nó de referência, uma vez que a tensão no nó é conhecida, podemos calcular todas as correntes. Em um circuito de malha única, uma vez conhecida a corrente de malha, podemos calcular todas as tensões. Nesta experiência iremos calcular todas as correntes e tensões em circuitos com múltiplas malhas e nós. Análise de Malhas e Nodal 1 Laboratório de Circuitos Elétricos I UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS – CCT DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA – DEE LABORATÓRIO DE CIRCUITOS ELÉTRICOS I 2.1 Elementos de um Circuito Resistivo Misto para Análise de Malhas Figura 1 – Circuito resistivo misto com duas fontes de tensão para análise de malhas. 2.2 Análise de Malha – Funcionamento A análise de malha usa LKT descrita na equação (I) para determinar as correntes do circuito: M i k 1 k =0 (I) Uma vez que as correntes sejam conhecidas, a lei de Ohm pode ser usada para calcular as tensões. Se o circuito possui N malhas independentes deve-se ter N equações independentes simultâneas necessárias para descrever o circuito. 2.3 Elementos de um Circuito Resistivo Misto para Análise Nodal Figura 2 – Circuito resistivo misto com duas fontes de tensão para análise nodal. Análise de Malhas e Nodal 2 Laboratório de Circuitos Elétricos I UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS – CCT DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA – DEE LABORATÓRIO DE CIRCUITOS ELÉTRICOS I 2.4 Análise Nodal – Funcionamento A análise de malha usa LKC descrita na equação (II) para determinar as tensões do circuito: N v k 1 k =0 (II) Uma vez que as tensões sejam conhecidas, a lei de Ohm pode ser usada para calcular as correntes. Se o circuito possui N nós independentes deve-se ter N equações independentes simultâneas necessárias para descrever o circuito. 3. MATERIAL UTILIZADO Fonte de tensão variável (DC Power Suply). Resistores: R1 = 4,7 k, R2 = 2,2 k, R3 = 560 , R4 = 3,3 k e R5 = 1 k. Multímetro (Voltímetro, Amperímetro e Ohmímetro). Protoboard. 4. PRÉ-RELATÓRIO Ler o item 5 (Parte Experimental) e resolver teoricamente os dois circuitos propostos com os valores nominais para os resistores, preenchendo as tabelas nas linhas que se referem aos valores analíticos. 5. PARTE EXPERIMENTAL: Serão montados dois circuitos resistivos mistos distintos para análise de malha e análise nodal. Ambos os circuitos são compostos pelos resistores R1 = 4,7 k, R2 = 2,2 k, R3 = 560 , R4 = 3,3 k e R5 = 1 k. O primeiro circuito será analisado por malhas e o segundo por nós. Análise de Malhas e Nodal 3 Laboratório de Circuitos Elétricos I UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS – CCT DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA – DEE LABORATÓRIO DE CIRCUITOS ELÉTRICOS I 5.1 Medição dos Componentes Identifique e meça os resistores preenchendo a Tabela 1. TABELA 1 – Leitura das resistências. Resistência Nominal [] R1 R2 R3 R4 R5 Resistência Medida [] Tolerância [%] Erro [%] Monte o circuito da Figura 1. Ajuste as fontes de tensão independentes para V1 = 10 V e V2 = 5 V. Com auxílio do amperímetro meça as correntes nos resistores R2 = 2,2 k e R4 = 3,3 k. Calcule as correntes em cada uma das três malhas do circuito e anote-as na Tabela 2. TABELA 2 – Dados dos circuitos resistivos mistos: circuito 1 – análise de malhas e circuito 2 – análise nodal . Circuito 1 – análise de malhas I1 I2 Circuito 2 – análise nodal I3 V3 V4 Valor Analítico Valor Medido Erro [%] 6. PÓS-RELATÓRIO 6.1 Os experimentos se mostraram válidos? Explique por quê? ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ Análise de Malhas e Nodal 4 Laboratório de Circuitos Elétricos I UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS – CCT DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA – DEE LABORATÓRIO DE CIRCUITOS ELÉTRICOS I ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ 6.2 Comente os resultados, erros encontrados e possíveis fontes de erros. ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ Análise de Malhas e Nodal 5 Laboratório de Circuitos Elétricos I
