Exercícios de Electrotecnia

Electrotecnia
Exercícios
(72 Exercícios)
Rui Antunes
Ano Lectivo 2010/2011
Electrotecnia - Exercícios
Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011).
1 - Considere o circuito da placa EB-101 constituído pelas resistências R11 a R14.
a) Obtenha o valor das resistências R11 a R14, utilizando o código de cores.
b) Calcule os valores máximos e mínimos especificados pelo fabricante dessas
resistências.
2 - Ligue o circuito contendo as resistências R5 a R8 da placa EB-101 a PS-1=8V.
a) Meça a tensão em R5.
b) Meça a tensão em R6.
c) Meça a resistência equivalente do circuito.
d) Calcule a corrente total do circuito.
e) Calcule a potência total do circuito.
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Electrotecnia - Exercícios
Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011).
3 - Considere o circuito da placa EB-101 constituído pelas resistências R11 a R14,
ligado a uma fonte de tensão de entrada PS-1=5V. Utilizando a fórmula do divisor de
tensão obtenha a tensão em R11.
4 - Considere o circuito da placa EB-101 constituído pelas resistências R15 a R18.
a) Obtenha o valor das resistências R15 a R18, utilizando o código de cores.
b) Calcule o intervalo de valores possíveis especificados pelo fabricante dessas
resistências.
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Electrotecnia - Exercícios
Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011).
5 - Ligue o circuito contendo as resistências R15 a R18 da placa EB-101 a PS-1=6V.
a) Meça a tensão em R15.
b) Meça a tensão em R17.
c) Calcule a corrente em R16.
d) Calcule a potência em R17
e) Calcule a potência total do circuito.
6 - Explique como calcular uma tensão de saída num circuito divisor de tensão
constituído por 6 resistências iguais.
7 - Considere o circuito da placa EB-101 constituído pelas resistências R15 a R18.
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Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011).
a) Meça a resistência equivalente (vista dos dois terminais mais à esquerda).
b) Calcule a resistência equivalente (vista dos dois terminais mais à esquerda).
8 - Considere um circuito divisor de corrente com 4 resistências iguais. Calcule cada
uma das correntes de saída.
9 - Obtenha um circuito equivalente de Thévenin de um circuito divisor de tensão com 8
resistências de igual valor.
10 - Escolha um dos circuitos da placa EB-101 e comprove o teorema da sobreposição.
Indique todas as medidas e cálculos efectuados.
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Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011).
11 - Considere o 1º circuito da placa EB-101 (Ohm’s law, parallel circuits).
a) Obtenha o valor das resistências R1 a R4, utilizando o código de cores.
b) Calcule os valores máximos e mínimos especificados pelo fabricante dessas
resistências.
12 - Ligue o circuito contendo as resistências R5 a R8 da placa EB-101 a PS-1=5 V.
a) Meça a corrente total do circuito.
b) Calcule a potência total do circuito.
c) Calcule a corrente total do circuito e compare-a com o valor medido.
d) Meça a resistência equivalente do circuito.
e) Calcule a resistência equivalente do circuito.
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Electrotecnia - Exercícios
Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011).
13 - Exemplifique como obter a tensão de saída de um circuito divisor de tensão.
Indique o procedimento experimental e o teórico.
14 - Considere circuito Series circuit, voltage divider da placa EB-101.
a) Identifique os valores das resistências R5, R6, R7 e R8, utilizando o código de
cores.
b) Calcule os valores máximos e mínimos especificados pelo fabricante dessas
resistências.
15 - Ligue o circuito contendo as resistências R7 a R10 da placa EB-101 a PS-2=6 V.
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Electrotecnia - Exercícios
Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011).
a) Meça a corrente total do circuito.
b) Calcule a potência total do circuito.
c) Meça a corrente em R8.
d) Meça a resistência equivalente do circuito.
e) Calcule a tensão aos terminais das resistências R9 e R10.
16 - Exemplifique como comprovar a fórmula do divisor de tensão. Indique o
procedimento teórico e experimental.
17 - Considere o circuito Series circuit, voltage divider da placa EB-101.
a) Identifique os valores das resistências R5, R6, R7 e R8, utilizando o código de
cores.
b) Alguma dessas resistências é de precisão ?
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Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011).
18 - Ligue o circuito contendo as resistências R7 a R10 da placa EB-101 a PS-2=8 V.
a) Meça a corrente em R10.
b) Calcule a potência em R10.
c) Meça a tensão em R7 e R8.
d) Meça a tensão em R9 e em R10.
e) Verifique a lei das malhas.
19 - Exemplifique como comprovar a lei de ohm, a fórmula do divisor de tensão, e a lei
das malhas. Indique os procedimentos teóricos e experimentais.
20 - Considere o circuito da placa EB-101 constituído pelas resistências R7 a R10:
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Electrotecnia - Exercícios
Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011).
a) Identifique os valores das resistências R7, R8, R9 e R10 utilizando o código de
cores.
b) Comente a seguinte afirmação: “uma resistência é um componente não linear”.
21 - Ligue o circuito contendo as resistências R7 a R10 da placa EB-101 a PS-2=7 V.
a) Meça a corrente em R10.
b) Calcule a potência em R8.
c) Calcule a resistência equivalente do circuito.
d) Meça a tensão em R9 e a tensão em R10.
e) Calcule a tensão em R10 e compare-a com o valor medido.
22 - Exemplifique na placa EB-101, indicando os procedimentos experimentais e
teóricos:
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Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011).
a) Como medir a potência de uma lâmpada.
b) Como obter a tensão de saída num circuito divisor de tensão.
23 - Considere o circuito da placa EB-101 constituído pelas resistências R11 a R14:
a) Identifique os valores das resistências R11, R12, R13 e R14 utilizando o código
de cores.
b) Comente a seguinte afirmação: “todas as resistências são identificadas através de
um código de 4 cores”.
24 - Ligue o circuito contendo as resistências R5 a R8 da placa EB-101 a PS-1=6 V.
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Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011).
a) Meça a corrente em R5.
b) Calcule a potência em R6.
c) Meça a tensão em R7 e a tensão em R8.
d) Calcule a tensão em R7 e compare-a com o valor medido.
25 - Exemplifique na placa EB-101, indicando os procedimentos experimentais e
teóricos:
a) Como medir a resistência de uma lâmpada.
b) Como verificar a lei das malhas num circuito com duas fontes de tensão
independentes.
26 - Comprove a lei dos nós num nó à escolha de cada circuito da placa EB-101:
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Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011).
27 - Indique como obter um modelo equivalente de Thévenin de um circuito.
28 - Em que consiste o Teorema da Sobreposição ?
29 - Considere circuito da placa EB-101:
a) Meça a resistência equivalente do circuito constituído apenas pelas resistências
R12 e R13.
b) Meça a resistência equivalente do circuito constituído apenas pelas resistências
R17 a R18.
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Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011).
30 - Ligue o circuito constituído pelas resistências R5 a R8 com PSI = 8 V.
a) Meça a corrente em R6.
b) Comprove a lei das malhas.
31 - Calcule um modelo equivalente de Thévenin do circuito constituído pelas
resistências R5 a R8, com PSI = 9 V.
32 - Indique como calcular as correntes de saída num circuito divisor de corrente.
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Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011).
33 - Considere a placa EB-101. Meça a resistência equivalente do circuito constituído
pelas resistências R11 a R14, vista aos terminais de R13.
34 - Ligue o circuito constituído pelas resistências R1 a R3 com PSI = 5 V.
a) Meça a corrente em R1.
b) Meça a corrente em R2 e a corrente em R3.
c) Comprove a lei dos nós.
35 - Indique como obter a tensão e a corrente num circuito a partir do teorema da
sobreposição.
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Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011).
36 - Em que consiste um circuito divisor de corrente? Indique como calcular uma dada
corrente de saída.
37 - Considere a placa EB-101:
a) Meça a resistência equivalente do circuito constituído pelas resistências R11 a
R14 (vista dos dois terminais mais à esquerda deste circuito).
b) Meça a resistência equivalente do circuito constituído pelas resistências R15 a
R18, vista aos terminais de R16.
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Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011).
38 - Ligue o circuito constituído pelas resistências R1 a R3 com PSI = 7 V.
a) Meça a corrente total de entrada do circuito.
b) Indique como obter um modelo equivalente de Thévenin deste circuito.
39 - Explique detalhadamente o procedimento que permite comprovar o Teorema da
Sobreposição
40 - Comente a seguinte afirmação: "O valor óhmico do paralelo de duas resistências é
sempre superior ao valor óhmico de cada uma dessas resistências".
41 - Comente a seguinte afirmação: "O valor óhmico do paralelo de duas resistências
iguais é metade do valor óhmico de cada uma dessas resistências".
42 - Comente a seguinte afirmação: "A lei de Ohm traduz uma relação não linear entre a
tensão e a corrente".
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Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011).
43 - Considere o circuito da placa EB-102 constituído pelas resistências R13 a R15:
a) Identifique os valores das resistências R13, R14 e R15, utilizando o código de
cores.
b) Desenhe uma resistência de carvão cujo valor real varie entre 297KΩ e 363KΩ.
44 - Ligue o circuito contendo as resistências R13 a R15 da placa EB-102 a PS-1= 8 V e
PS-2= -8 V.
a) Calcule a corrente em R15.
b) Meça a corrente em R14.
c) Calcule a potência da fonte PS-1.
d) Calcule a potência da fonte PS-2.
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Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011).
45 - Considere o circuito constituído pelas resistências R1 a R3 da placa EB-102 ligado
a 12V. Comprove a fórmula do divisor de tensão.
46 - Considere um circuito constituído pelas seguintes resistências em série: R1=R,
R2=2.R, R3=3.R, R4=4.R, ligado uma tensão de entrada de 10 V. Obtenha através da
fórmula do divisor de tensão as tensões aos terminais dessas quatro resistências.
47 - Considere os circuitos Thevenin theorem e Delta-WYE Transform da placa EB-102:
a) Indique quantas resistências de precisão de carvão têm estes circuitos.
b) Desenhe uma resistência de carvão cujo valor real varie entre 13.5KΩ e
16.5KΩ.
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Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011).
48 - Ligue o circuito contendo as resistências R13 a R15 da placa EB-102 a PS-1= 6 V e
PS-2= -6 V.
a) Calcule a corrente em R14.
b) Meça a corrente em R13.
c) Meça as tensões em R14 e R13.
49 - Considere o circuito constituído pelas resistências R1 a R4 placa EB-102 ligado a
12V. Comprove a fórmula do divisor de corrente.
50 - Considere um circuito constituído por 5 resistências em paralelo. Calcule o valor da
resistência equivalente.
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Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011).
51 - Considere a placa EB-102.
a) Indique, se existirem, as resistências de precisão do 1º circuito.
b) Desenhe uma resistência de carvão cujo valor real varie entre 11.55KΩ e
10.45KΩ.
52 - Considere um circuito constituído por 4 resistências em paralelo. Calcule o valor da
resistência equivalente.
53 - Considere o circuito constituído pelas resistências R1 a R4 placa EB-102 ligado a
12V. Comprove a fórmula do divisor de tensão.
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Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011).
54 - Considere um circuito constituído por 4 resistências em série. Calcule o valor da
resistência equivalente.
55 - Considere a placa EB-102.
a) Indique as resistências de ±5% de tolerância do circuito Thevenin theorem.
b) Desenhe uma resistência de carvão com 33KΩ e ±10% de tolerância.
56 - Considere um circuito constituído por 3 resistências em paralelo. Calcule o valor da
resistência equivalente.
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Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011).
57 - Considere a placa EB-102.
a) Indique as resistências de ±10% de tolerância do circuito Thevenin theorem.
b) Desenhe uma resistência de carvão com 47KΩ e ±10% de tolerância.
58 - Considere o circuito constituído pelas resistências R1 a R4 placa EB-102 ligado a
12V. Comprove a lei dos nós.
59 – Explique como poderá simplificar um circuito com uma fonte de tensão e diversas
resistências no seu equivalente de Thévenin.
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60 - Ligue o circuito contendo as resistências R13 a R15 da placa EB-102 a PS-1= 5 V e
PS-2= -5 V. Explique o procedimento para comprovar o teorema da sobreposição.
61 - Ligue o Gerador de Sinais ao osciloscópio, por forma a obter uma onda triangular
com uma frequência de 5000Hz e 8Vpp de amplitude.
a) Desenhe a onda obtida.
b) Meça o período do sinal.
62 - Considere o circuito seguinte da placa EB103:
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Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011).
a) Obtenha os valores de C3 e R2 directamente através da leitura dos componentes.
b) Ligue o gerador de sinais com uma onda sinusoidal de 6 Vpp e 500Hz.
b1) Meça a corrente pico a pico do circuito.
b2) Meça a frequência da tensão aos terminais de C3.
c) Meça o desfasamento (graus) entre a tensão do sinal de entrada e a tensão em R2.
d) Comente a seguinte afirmação: "quanto maior for a capacidade de C3 maior será
a corrente do circuito".
63 - Considere o circuito seguinte da placa EB-103:
Ligue o gerador de sinais com uma onda sinusoidal de 4 Vpp e 2Khz.
a) Meça a tensão pico a pico em L1.
b) Meça a corrente pico a pico em R5.
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c) Calcule a reactância indutiva XL do circuito.
64 - Ligue o Gerador de Sinais ao osciloscópio, por forma a obter uma onda quadrada
com uma frequência de 100Hz e 8Vpp de amplitude.
a) Desenhe a onda obtida.
b) Obtenha o valor máximo da tensão.
65 - Considere o circuito da placa EB103 constituído por C2 e R2.
a) Obtenha os valores de C2 e R2 directamente através da leitura dos componentes.
b) Ligue o gerador de sinais com uma onda sinusoidal de 5 Vpp e 1.5KHz.
b1) Meça a tensão pico a pico aos terminais de C2.
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Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011).
b2) Meça a corrente pico a pico do circuito.
c) Meça o desfasamento (graus) entre a tensão do sinal de entrada e a tensão em R2.
66 - Considere o circuito seguinte da placa EB-103:
Ligue o gerador de sinais com uma onda sinusoidal de 6 Vpp e 1Khz.
a) Meça a tensão pico a pico em R5.
b) Meça a tensão pico a pico em L1.
c) Calcule o valor eficaz da tensão do gerador de sinais.
67 - Ligue o Gerador de Sinais ao osciloscópio, por forma a obter uma onda sinusoidal
com uma frequência de 1000Hz, 2Vpp de amplitude e 1 volt de offset.
a) Desenhe a onda obtida.
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Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011).
68 - Considere o circuito da placa EB103:
a) Ligue o gerador de sinais com uma onda sinusoidal de 7 Vpp e 1KHz.
b) Meça a corrente pico a pico do circuito.
c) Meça a frequência da tensão aos terminais de R2.
d) Meça o desfasamento (graus) entre a tensão do sinal de entrada e a tensão em R2.
e) Calcule a reactância capacitiva XC do circuito.
69 - Comente as seguintes afirmações:
a) "A impedância num circuito RL tem componente imaginária negativa".
b) "A Componente real da impedância num circuito RC é o valor da resistência R".
70 - Sabendo que o período é T=1ms e que o desfasamento medido entre os sinais
sinusoidais é de 100µs, calcule o respectivo desfasamento em graus.
71 – Num sinal alternado sinusoidal indique a relação entre o valor da tensão pico a
pico, o valor da tensão eficaz e o valor da tensão máxima desse sinal.
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Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011).
72 - Sabendo que o período é T=10ms e que o desfasamento medido entre os sinais
sinusoidais é de 90º, calcule o respectivo desfasamento em milisegundos.
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