Electrotecnia I Exercícios (61 Exercícios) Rui Antunes Ano Lectivo 2010/2011 Electrotecnia I - 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. ESTSetúbal/IPS - Escola Superior de Tecnologia de Setúbal do Instituto Politécnico de Setúbal 2 Electrotecnia I - 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. ESTSetúbal/IPS - Escola Superior de Tecnologia de Setúbal do Instituto Politécnico de Setúbal 3 Electrotecnia I - 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. ESTSetúbal/IPS - Escola Superior de Tecnologia de Setúbal do Instituto Politécnico de Setúbal 4 Electrotecnia I - Exercícios 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 do circuito). b) Calcule a resistência equivalente (vista dos dois terminais mais à esquerda do circuito). 8 - Considere um circuito divisor de corrente com 4 resistências iguais. Calcule cada uma das correntes de saída. 9 - 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. ESTSetúbal/IPS - Escola Superior de Tecnologia de Setúbal do Instituto Politécnico de Setúbal 5 Electrotecnia I - Exercícios Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011). 10 - 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. 11 - Exemplifique como obter a tensão de saída de um circuito divisor de tensão. Indique o procedimento experimental e o teórico. 12 - Considere circuito Series circuit, voltage divider da placa EB-101. ESTSetúbal/IPS - Escola Superior de Tecnologia de Setúbal do Instituto Politécnico de Setúbal 6 Electrotecnia I - Exercícios Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011). 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. 13 - Ligue o circuito contendo as resistências R7 a R10 da placa EB-101 a PS-2=6 V. 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. 14 - Exemplifique como comprovar a fórmula do divisor de tensão. Indique o procedimento teórico e experimental. ESTSetúbal/IPS - Escola Superior de Tecnologia de Setúbal do Instituto Politécnico de Setúbal 7 Electrotecnia I - Exercícios Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011). 15 - 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 ? 16 - 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. ESTSetúbal/IPS - Escola Superior de Tecnologia de Setúbal do Instituto Politécnico de Setúbal 8 Electrotecnia I - Exercícios Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011). 17 - Exemplifique como comprovar a lei de ohm, a fórmula do divisor de tensão, e a lei das malhas. Indique os procedimentos teóricos e experimentais. 18 - Considere o circuito da placa EB-101 constituído pelas resistências R7 a R10: 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”. 19 - 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. ESTSetúbal/IPS - Escola Superior de Tecnologia de Setúbal do Instituto Politécnico de Setúbal 9 Electrotecnia I - Exercícios Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011). d) Meça a tensão em R9 e a tensão em R10. e) Calcule a tensão em R10 e compare-a com o valor medido. 20 - Exemplifique na placa EB-101, indicando os procedimentos experimentais e teóricos: a) Como medir a potência de uma lâmpada. b) Como obter a tensão de saída num circuito divisor de tensão. 21 - 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. ESTSetúbal/IPS - Escola Superior de Tecnologia de Setúbal do Instituto Politécnico de Setúbal 10 Electrotecnia I - Exercícios Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011). b) Comente a seguinte afirmação: “todas as resistências são identificadas através de um código de 4 cores”. 22 - Ligue o circuito contendo as resistências R5 a R8 da placa EB-101 a PS-1=6 V. 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. 23 - Exemplifique na placa EB-101, indicando os procedimentos experimentais e teóricos: ESTSetúbal/IPS - Escola Superior de Tecnologia de Setúbal do Instituto Politécnico de Setúbal 11 Electrotecnia I - Exercícios Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011). a) Como medir a resistência de uma lâmpada. b) Como verificar a lei das malhas num circuito com duas fontes de tensão independentes. 24 - Comprove a lei dos nós num nó à escolha de cada circuito da placa EB-101: ESTSetúbal/IPS - Escola Superior de Tecnologia de Setúbal do Instituto Politécnico de Setúbal 12 Electrotecnia I - Exercícios Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011). 25 - 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 pelas resistências R16 a R18, vista aos terminais de R16. 26 - 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. ESTSetúbal/IPS - Escola Superior de Tecnologia de Setúbal do Instituto Politécnico de Setúbal 13 Electrotecnia I - Exercícios Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011). 27 - Indique como calcular as correntes de saída num circuito divisor de corrente. 28 - Considere a placa EB-101. Meça a resistência equivalente do circuito constituído pelas resistências R11 a R14, vista aos terminais de R12. 29 - 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. ESTSetúbal/IPS - Escola Superior de Tecnologia de Setúbal do Instituto Politécnico de Setúbal 14 Electrotecnia I - Exercícios Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011). 30 - Em que consiste um circuito divisor de corrente? Indique como calcular uma dada corrente de saída. 31 - 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 do circuito). b) Meça a resistência equivalente do circuito constituído pelas resistências R15 a R18, vista aos terminais de R17. ESTSetúbal/IPS - Escola Superior de Tecnologia de Setúbal do Instituto Politécnico de Setúbal 15 Electrotecnia I - Exercícios Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011). 32 - Ligue o circuito constituído pelas resistências R1 a R3 com PSI = 7 V. Meça a corrente total de entrada do circuito. 33 - Comente a seguinte afirmação: "O valor óhmico do paralelo de duas resistências é sempre superior ao valor óhmico de cada uma dessas resistências". 34 - Comente a seguinte afirmação: "O valor óhmico do paralelo de duas resistências iguais é metade do valor óhmico de cada uma dessas resistências". 35 - Comente a seguinte afirmação: "A lei de Ohm traduz uma relação não linear entre a tensão e a corrente". ESTSetúbal/IPS - Escola Superior de Tecnologia de Setúbal do Instituto Politécnico de Setúbal 16 Electrotecnia I - Exercícios Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011). 36 - 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. 37 - 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. ESTSetúbal/IPS - Escola Superior de Tecnologia de Setúbal do Instituto Politécnico de Setúbal 17 Electrotecnia I - Exercícios Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011). 38 - Considere o circuito constituído pelas resistências R1 a R3 da placa EB-102 ligado a 12V. Comprove a fórmula do divisor de tensão. 39 - 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. 40 - 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. ESTSetúbal/IPS - Escola Superior de Tecnologia de Setúbal do Instituto Politécnico de Setúbal 18 Electrotecnia I - Exercícios Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011). 41 - 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. 42 - Considere o circuito constituído pelas resistências R1 a R4 placa EB-102 ligado a 12V. Comprove a fórmula do divisor de corrente. 43 - Considere um circuito constituído por 5 resistências em paralelo. Calcule o valor da resistência equivalente. ESTSetúbal/IPS - Escola Superior de Tecnologia de Setúbal do Instituto Politécnico de Setúbal 19 Electrotecnia I - Exercícios Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011). 44 - 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. 45 - Considere um circuito constituído por 4 resistências em paralelo. Calcule o valor da resistência equivalente. 46 - Considere o circuito constituído pelas resistências R1 a R4 placa EB-102 ligado a 12V. Comprove a fórmula do divisor de tensão. ESTSetúbal/IPS - Escola Superior de Tecnologia de Setúbal do Instituto Politécnico de Setúbal 20 Electrotecnia I - Exercícios Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011). 47 - Considere um circuito constituído por 4 resistências em série. Calcule o valor da resistência equivalente. 48 - 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. 49 - Considere um circuito constituído por 3 resistências em paralelo. Calcule o valor da resistência equivalente. ESTSetúbal/IPS - Escola Superior de Tecnologia de Setúbal do Instituto Politécnico de Setúbal 21 Electrotecnia I - Exercícios Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011). 50 - 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. 51 - Considere o circuito constituído pelas resistências R1 a R4 placa EB-102 ligado a 12V. Comprove a lei dos nós. 52 - Obtenha um circuito equivalente de Thévenin de um circuito divisor de tensão com 8 resistências de igual valor. ESTSetúbal/IPS - Escola Superior de Tecnologia de Setúbal do Instituto Politécnico de Setúbal 22 Electrotecnia I - Exercícios Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011). 53 - Indique como obter um modelo equivalente de Thévenin de um circuito. 54 - Calcule um modelo equivalente de Thévenin do circuito constituído pelas resistências R5 a R8, com PSI = 9 V. 55 - 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. 56 – Explique como poderá simplificar um circuito com uma fonte de tensão e diversas resistências no seu equivalente de Thévenin. ESTSetúbal/IPS - Escola Superior de Tecnologia de Setúbal do Instituto Politécnico de Setúbal 23 Electrotecnia I - Exercícios Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011). 57 - Escolha um dos circuitos da placa EB-101 e comprove o teorema da sobreposição. Indique todas as medidas e cálculos efectuados. 58 - Em que consiste o Teorema da Sobreposição ? 59 - Indique como obter a tensão e a corrente num circuito a partir do teorema da sobreposição. 60 - Explique detalhadamente o procedimento que permite comprovar o Teorema da Sobreposição. ESTSetúbal/IPS - Escola Superior de Tecnologia de Setúbal do Instituto Politécnico de Setúbal 24 Electrotecnia I - Exercícios Rui Antunes - 6 de Maio de 2011 (última actualização:22 de Junho de 2011). 61 - 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. ESTSetúbal/IPS - Escola Superior de Tecnologia de Setúbal do Instituto Politécnico de Setúbal 25