Características dos elementos de um circuito elétrico
Considere o circuito elétrico esquematizado na figura abaixo onde, A1, A2, A3, . . . . . . . ., A12 são
bipolos.
Definições dos principais elementos de um circuito elétrico
nó da rede ponto de interligação de pelo menos dois condutores. São nós os pontos A, B e C.
ramo da rede trecho da rede compreendido entre dois nós consecutivos. São ramos os trechos: BFDA, AEC e BGHC, AB e BC.
malha da redetoda cadeia de ramos que forma um circuito fechado. Assim, todo circuito poligonal fechado constitui uma malha. São malhas: ABFDA, AECBA e BGHCB.
Primeira lei de Kirchhoff ou lei dos nós: “A soma algébrica das correntes que chegam a um nó é igual à soma algébrica das correntes que saem do mesmo nó”.
Exemplo numérico determine a intensidade da corrente i3 do trecho de circuito abaixo:
Segunda lei de Kirchhoff ou lei das malhas: “Percorrendo uma malha num mesmo sentido, é nula a soma algébrica das tensões encontradas em cada elemento do circuito”
Baseado na lei acima, escolhendo um sentido de percurso para cada malha, partindo de um ponto, retornando ao mesmo ponto e igualando esta soma algébrica de tensões a zero, você pode estabelecer as seguintes convenções:
Convenção para o sinal de E:
Convenção para o sinal de R.i
Quando o sentido da corrente i coincidir com o sentido do percurso escolhido para a malha, o sinal de R.i será positivo e quando o sentido da corrente i não coincidir com o sentido de percurso escolhido para a malha, o sinal R.i será negativo.
Sequência de operações para resolução de exercícios sobre circuitos compostos
1aAssinalar com letras maiúsculas os nós da rede.
2aAtribuir a cada ramo uma corrente com sentido arbitrário.
3aAtribuir polaridade arbitrária a eventuais bipolos que não as tenham.
4aAplicar a primeira lei de Kirchhoff a cada nó.
5aAtribuir a cada malha independente um sentido arbitrário (horário ou anti-horário) de percurso.
6aAplicar a segunda lei de Kirchhoff, ou seja, percorrer cada malha obedecendo ao percurso fixado e às convenções vistas anteriormente.
7aResolver o sistema de equações obtidas em 4a e 6a.
8aInterpretar os resultados, lembrando que:
a) deve-se inverter o sentido das correntes que resultarem negativas.
b) Inverter as polaridades das tensões que resultarem negativas.
9aPara fornecer as respostas deve-se, depois de corrigir no esquema os sentidos das correntes e das polaridades das tensões, expressa-las por números positivos.
Deve-se observar, no cálculo da diferença de potencial entre dois pontos quaisquer de um circuito, que, se quiser determinar a ddp (UAB=VA – VB) entre dois pontos A e B, deve-se seguir o circuito de A até B obtendo determinado valor em volt e que, se seguir em sentido contrário obterá resultado simétrico.
Deve-se lembrar que, num gerador, o sentido da corrente é do polo negativo para o polo positivo, ao contrário do receptor.
Exemplos de exercícios sobre a aplicação da sequência acima, ou seja, como proceder para resolver exercícios sobre circuitos compostos:
Dado o ramo do circuito abaixo, determine a diferença de potencial entre os pontos A e D, sabendo que a corrente flui de A para D e tem intensidade de 3 A.
Percorrendo o ramo no sentido de A para D e observando as convenções de sinais para E e para R.i (veja informações acima) UAD = VA – VD = +(2.3) – 6 +(3.3) + 2 +(2.3) + 2 +(4.3) UAD = VA – VD= +31V se você tivesse percorrido o ramo de D para A, obedecendo as mesmas convenções, você teria obtido UDA = VD – VA = – 31V
No circuito esquematizado, determine a intensidade e o sentido da corrente elétrica e a diferença
de potencial entre A e B. Estabeleça para a corrente e para o percurso o sentido horário.
Esse assunto é trabalhoso e é importante que você resolva no mínimo alguns exercícios, analisando atentamente as resoluções. Selecionei alguns que são os de números 03, 06, 11, 16, 20 e 22.
