ELETROTÉCNICA GERAL – ENGENHARIA METALÚRGICAProf. Alberto De Conti – Departamento de Engenharia Elétrica – UFMG

Lista de Exercícios 1 – Circuitos cc, lei de ohm, leis de Kirchhoff, potência, fontes detensão e corrente.

Bibliografia recomendada: Fundamentos de Análise de Circuitos Elétricos, David Johnson,John Hilburn e Johnny Johnson, 4a Edição, Prentice/Hall.

1. Calcule a resistência equivalente do circuito abaixo vista dos terminais indicados secada resistor tem 1 kΩ.Resp: 1 kΩ.

2. Calcule a resistência equivalente do circuito abaixo.Resp: 5,5 kΩ

3. No circuito a seguir: (a) se R = 80 Ω, calcule Req; (b) determine R se Req=80 Ω; (c)calcule R se R=Req.Resp: 60 Ω; 213 Ω; 52 Ω.

4. Calcule ix em cada um dos circuitos abaixo:Resp: (a) 3 A; (b) -3 A; (c) 0

5. Uma lâmpada de 100 W, uma de 60 W e outra de 40 W são conectadas em paralelo eligadas a uma tomada residencial de 127 V. Calcule a corrente que flui através de cadalâmpada e a corrente total fornecida pela tomada.

Resp: 0,787 A, 0,472 A, 0,315 A.

6. Calcule o valor de i nos dois circuitos abaixo: Resp: (a) 0; (b) 1,1 A

7. Considere o circuito mostrado na figura abaixo. Usando a lei de Kirchhoff das tensões,deduza as expressões:

8. No carregador de bateria modelado no circuito da figura a seguir, determine o valor doresistor variável R de forma que: (a) flua uma corrente de carga de 4 A; (b) umapotência de 25 W seja entregue à bateria; (c) uma tensão de 11 V esteja presente nosterminais da bateria.Resp:

9. Determine a potência absorvida por cada elemento do circuito a seguir e mostre que asoma das potências é igual a zero.

10. Referindo-se à tabela abaixo, quantos metros de fio de cobre sólido 28 AWG sãonecessários ao segmento de fio identificado na para se obter i1=5 A?Resp: 2,33 m.

Especificação docondutor (AWG)

Área da seçãotransversal (mm2)

Resistência (Ω/km) a20o C

28 0,0804 65,324 0,205 25,722 0,324 16,218 0,823 6,3914 2,08 2,5212 3,31 1,596 13,3 0,39524 21,1 0,24852 33,6 0,1563

11. Calcule a corrente i em cada um dos circuitos a seguir.Resp: (a) 10 mA; (b) 3,8 A.

12. Calcule a tensão através do resistor de 47 kΩ da figura a seguir.Resp: 607 mV

2,2 kΩ

13. No circuito abaixo, determine ix e calcule a potência dissipada pelo resistor de 15 kΩ.Resp: 139 µA; 868 µW

14. Um circuito simples é formado usando uma bateria de 12 V e um farol de automóvel.Se a bateria fornecer uma energia total de 460,8 Wh por um período de 8 horas, (a) qualé a potência total fornecida ao farol? (b) qual é a corrente que flui na lâmpada? (Assumaque a bateria não se descarregue).Resp: 57,6 W; 4,8 A

15. Um pequeno carro elétrico está equipado com um motor de 175 hp.(a) Sabendo que 1 hp=745,7 W, quantos kW são necessários para o motor operar,

supondo que há uma eficiência de 100% na conversão de energia elétrica emenergia mecânica?

(b) Sabendo que 1 W=1 J/s, quanta energia (em J) é gasta se o motor funcionarcontinuamente durante 3 horas?

(c) Se uma única bateria tem uma capacidade de 430 kWh, quantas baterias sãonecessárias para suprir a demanda de energia calculada na parte (b)?

Resp: 131 kW; 1.4 GJ; 1 bateria.

16. Um resistor de 1 kΩ e tolerância de 10% pode na realidade ter qualquer valor nointervalo de 900 a 1100 Ω. Se for aplicada uma tensão de 5,0 V em seus terminais, (a)qual é a faixa de correntes que podem ser medidas? (b) Qual é a faixa de potências quepodem ser medidas?Resp: 5,6 mA, 4,5 mA; 23 mW, 28 mW

17. Determine o valor da tensão v1 no circuito a seguir:Resp: -1.74 V

18. No circuito da Figura 4.39 (a) use a análise nodal para determinar v1 e v2. (b) Calcule apotência absorvida pelo resistor de 6 Ω.Resp.: (a) 58,5 V, 64,4 V; (b) 543 W

19. Determine as correntes i1 e i2 no circuito abaixo usando o método das malhas e ométodo nodal.Resp:

20. Determinar (a) a corrente iy; (b) a potência fornecida pela fonte de 10 V.Resp: (a) 143 mA; (b) 16 W

21. Use o princípio da superposição para calcular o valor de vx no circuito da figura aseguir.Resp: 10,8 V

22. (a) Use o teorema da superposição para calcular i2 no circuito a seguir. (b) Calcule apotência absorvida por cada um dos cinco elementos do circuito.

Resp: (a) 1.3 A; (b) 60 W, 18 W, -130 W, 32 W, 20 W.

23. Com a ajuda do método da transformação de fontes, (a) converta o circuito da letra (a)em uma única fonte de tensão independente em série com um resistor; e (b) converta ocircuito da letra (b) em uma única fonte de corrente independente em paralelo com umresistor. Em ambos os casos (a) e (b), mantenha no circuito final os terminais do ladodireito.

24. No circuito abaixo, use a análise nodal para determinar a corrente i5.Resp.:

25. No circuito abaixo, determine o valor da tensão v1 e da corrente i1.Resp: v1=2,57 V; i1=0;