laboratório 03
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( ( ( ( ( Nota: ) Prova ( ) Prova Semestral ) Exercícios ( ) Prova Modular ) Segunda Chamada ( ) Exame Final ) Prática de Laboratório ) Aproveitamento Extraordinário de Estudos Disciplina: Professor: Turma: Data: Aluno (a): Experiência 03: ANÁLISE DE MALHAS 1. Objetivo Geral Verificar experimentalmente o método de análise das correntes nas malhas; 2. Objetivos Específicos Verificar experimentalmente o método da tensão nos nós; Comparar os resultados experimentais com os valores teóricos. 3. RESUMO DA TEORIA A análise de malhas é uma ferramenta que permite analisar um circuito elétrico através de um procedimento geral que usa como variáveis as correntes das malhas. A análise de malhas é uma ferramenta mais limitada que a análise nodal porque não pode ser aplicada em circuitos não-planares. Um circuito planar é aquele que pode ser desenhado em um plano sem que algum ramo se sobreponha ao outro. Um circuito pode ter ramos se sobressaindo (se cruzando), mas ainda pode ser considerado planar se ao redesenhá-lo esta condição desapareça. Como exemplo mostra-se a figura 01 abaixo. Figura 01 – Exemplo de Circuito Planar Fonte: SADIKU, Matthew N.O.; ALEXANDER, Charles K. Fundamentos de Circuitos Elétricos RQ 0501 Rev. 13 Página 1 de 5 O circuito da esquerda possui ramos se cruzando, porém este pode ser redesenhado sem que os ramos se sobressaiam, conforme visualizado no circuito da direita. Portanto este circuito é considerado planar. Os passos para realizar a análise de malhas estão descritos abaixo: 1. Convencione e nomeie as correntes de cada malha do circuito; 2. Aplique a LKT para cada malha. Use a Lei de Ohm para expressar a tensão como função das correntes de malha; 3. Resolva o sistema linear de ordem n encontrado para obter o valor de cada corrente de malha. Uma indicação deste sistema linear para um circuito de “n” malhas encontra-se a seguir: RQ 0501 Rev. 13 Página 2 de 5 4. LISTA DE MATERIAL E EQUIPAMENTO Protoboard Fonte de tensão DC fixa Fonte de tensão DC variável 1 Resistor de 220 [Ω] 1 Resistor de 820 [Ω] 1 Resistor de 1,0 [kΩ] 1 Resistor de 1,5 [kΩ] 1 Resistor de 2,2 [kΩ] 1 Resistor de 3,3 [kΩ] 1 Resistor de 4,7 [kΩ] Voltímetro Amperímetro 5. PROCEDIMENTO 5.1 Monte o circuito mostrado na Figura 2. Na seqüência ajuste a fonte E1 para uma tensão igual a 15[V] e utilize como E2 a fonte DC de 5[V]; A 3,3kΩ Ω D 220Ω Ω 820Ω Ω B 1,0kΩ Ω C 4,7kΩ Ω E1 2,2kΩ Ω F E2 G 1,5kΩ Ω E Figura 02 – Circuito do Experimento RQ 0501 Rev. 13 Página 3 de 5 a) Leia as tensões entre os pontos A, B, C, D, E, F e G conforme indicado na Tabela 01. Observe a polaridade das tensões e anote os valores na Tabela em questão. Exemplo: VAB=VA-VB VA terminal positivo do voltímetro VB terminal negativo do voltímetro b) Leia também a corrente nos ramos AG, ADC, AB, BC, BFG, CEG e anote os valores na Tabela 01. TABELA 01 – FONTE NORMAL TENSÕES [V] CORRENTES[mA] VAB RAMO AB VBC RAMO BC VAD RAMO ADC VDC RAMO BFG VBF RAMO AG VFG RAMO CEG VAG VCE VEG c) Inverta a polaridade da fonte E2, e repita as leituras. Anote os valores na Tabela 02. TABELA 02 – FONTE INVERTIDA TENSÕES [V] CORRENTES[mA] VAB RAMO AB VBC RAMO BC VAD RAMO ADC VDC RAMO BFG VBF RAMO AG VFG RAMO CEG VAG VCE VEG RQ 0501 Rev. 13 Página 4 de 5 6. RESULTADOS EXPERIMENTAIS Utilizando o método de análise de malhas, resolva o circuito da Figura 2 (fonte normal e invertida) e encontre os valores teóricos das correntes na malhas. A partir destas correntes, determine os valores teóricos das correntes em cada ramo do circuito e das tensões entre os pontos medidos no experimento. Compare os resultados teóricos obtido com os valores medidos. Determine a porcentagem de erro de cada corrente e comente os resultados. O experimento mostrouse válido? 7. REFLEXÕES Nesta experiência, estudamos as características quantitativas e qualitativas da Análise de Malhas. RQ 0501 Rev. 13 Página 5 de 5
