Eletricidade A - ENG04474 AULA VII Técnicas de Análise de Circuitos Método das Correntes de Malha Determinam-se as Correntes de Malha Vantagem: Menor número de Equações Simultâneas Número de Equações Simultâneas No máximo n.Eqs. = número de malhas do circuito. Corrente de Malha É uma corrente hipotética que circula nos ramos essenciais de uma Malha R1 + V1 - I1 R2 + R7 I3 R3 + V2 - V3 - Exemplo nM = 3 R4 I2 R6 3 Equações R5 Método das Correntes de Malha Como determinar as tensões e correntes nos elementos básicos do circuito conhecendo-se as correntes de malha? Calcula-se a corrente em cada ramo essencial Calcula-se a queda de tensão em cada elemento básico Exemplo i3 i1 I1 0,0827 A vR1 i1 R1 0,0827 2 0,165 V I3 I1 i4 I2 i1 i5 i2 I2 0,063 A + vR5 i2 R5 0,063 12 0,756 V vR5 v i R6 0,063 30 1,89 V R6 2 - i2 +vR1- I1=-0,0837A I2=-0,063A I3=-0,437A -vR6+ i3 I3 0,437 A vR7 i3 R7 0,437 5 2,185 V i4 I1 - I2 0,0827 (0,063 ) 0,0207 A i5 I2 - I3 0,063 (0,437 ) 0,374 A Método das Correntes de Malha Número de Equações Simultâneas n. Eqs = nMd nMd = número de malhas em que a corrente de malha ou sua relação com a qualquer outra corrente de malha é desconhecida. Exemplos: I3 R1 + V1 - V3 R3 I1 + V2 - R2 nM = nMd=3 3 Equações I3 - + R7 R4 I2 R6 I1 I2 I4 R5 Nas malhas 3 e 4 as correntes de malha são conhecidas nM= 4 mas nMd = 2 2 Equações I3=Is2 I4=I2-Is2 Método das Correntes de Malha Equações das Correntes de Malha São as equações das tensões nos elementos da malhas escritas como função das Correntes de Malha Exemplo: R1 + V1 I3 +vR1- + vR3 vR3R3 I1 - + + R2 V2 - -vR2+ nMd = 3 3 Equações Incónitas: I1, I2, I3 V3 M1 - + R7 vR1 vR3 V2 vR2 V1 0 R4 +vR4+ I2 vR5 R6 -vR6+ R1I1 I3 R3I1 I2 V2 R2I1 V 1 0 R5 M2 vR4 vR5 vR6 V2 vR3 0 R4I2 I3 R5 R6I2 V2 R3I2 - I1 0 M3 R7I3 V3 R4I3 I2 R1I3 - I1 0 Método das Correntes de Malha Caso com Fontes Controladas Exemplo: Escrever as fontes ix I3 I2 Is2 I2 controladas como função das correntes de Malha Substituí-las nas equações das Malhas I3 ix I1 I2 + vx - nMd = 2 2 Equações Incónitas: I1, I2 Conhecida I3=Is2 vx R6 I2 R6I2 M1 R2I1 Is2 R3I1 I2 bix R1I1 avx 0 R2I1 Is2 R3I1 I2 bIs2 I2 R1I1 a R6I2 0 M2 R4I2 Is2 V3 R6I2 bix R3I2 - I1 0 R4I2 Is2 V3 R6I2 bIs2 I2 R3I2 - I1 0 Método das Correntes de Malha Caso com Super Malha Juntar as Malhas Usar a relação entre as correntes das malhas Exemplo: M1 R2I1 Is2 R3I1 I2 V2 R1I1 avx 0 R2I1 Is2 R3I1 I2 V2 R1I1 a R6I2 0 I3 I1 I2 I4 Super Malha 2-4 + vx SM2-4 R4I2 Is2 R5I4 Is2 V3 R7I4 R6I2 V2 R3I2 - I1 0 Incónitas: I1, I2 Conhecidas: R4I2 Is2 R5I2 Is1 Is2 V3 R7I2 Is1 R6I2 V2 R3I2 - I1 0 I3=Is2 I4=I2-Is1 Relação entre as correntes da Super-Malha nMd = 2 Método das Correntes de Malha Montagem Algorítmica do Sistema de Equações Exemplo: R1 + V1 I1 R2 nMd = 3 Incónitas: I1, I2, I3 I3 R3 + V2 - V3 M1 I1R1 R3 R2 I2R3 I3R1 V 1 V2 - + R7 Soma das resistências do ramo que separa a Malha 1 da Malha 3 R4 I2 R6 Soma das fontes de tensão da Malha 1 no sentido de auxiliar a corrente I1 Soma das resistências da Malha 1 Soma das resistências do ramo que separa a Malha 1 da Malha 2 R5 M2 I1R3 I2R3 R4 R5 R6 I3R4 V2 M3 I1R1 I2R4 I3R1 R4 R7 V3 Método das Correntes de Malha Forma Algorítmica - Caso com Super Malha Exemplo: M1 Positivo porque Is2 provoca uma tensão em R2 que auxilia I1 I3 I1 I2 I1R1 R3 R2 I2R3 avx V2 Is2R2 I4 Soma das fontes de tensão da Super Malha 2-4 no sentido de auxiliar a corrente I2 Soma das resistências do ramo que separa a malha 3 da Super malha. Positivo porque Is2 provoca uma tensão em R4 e R5 que auxilia I2 + vx SM2-4 nMd = 2 I1, I2 = ?? I3=Is2 I4=I2-Is1 I1R3 I2R3 R4 R5 R7 R6 V3 V2 Is1R5 R7 Is2R4 R5 Soma das resistências do ramo que separa a Malha 1 da Super Malha 2-4 Soma das resistências da Super Malha 2-4 Soma das resistências da malha 4 (englobada). Positivo porque Is1 provoca uma tensão em R5 e R7 que auxilia I4