AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL ANÁLISE DE CIRCUITO

[pic 1]

CENTRO EDUCACIONAL FUCAPI – CEEF

LYNALDO CAVALCANTE ALBUQUERQUE

CURSTO TÉCNICO DE AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

ANÁLISE DE CIRCUITO

MANAUS

2014

CENTRO EDUCACIONAL FUCAPI – CEEF

LYNALDO CAVALCANTE ALBUQUERQUE

CURSTO TÉCNICO DE AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

LEIS DE KIRCHHOFF

MARCOS MOREIRA DE ALBUQUERQUE

ADRIÃO FREIRE

KÁTIA REGINA

ZILMARA AMORIM

EDINEY BRASIL

[pic 2]

MANAUS

2014

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO

Leis de Kirchhoff

        Em alguns circuitos, não há resolução através de associações em série e paralelo. Diante de tal condição torna-se necessário a utilização de outras leis, além da Lei de Ohm, para que haja resolução do circuito. Essas leis agora necessárias são chamadas de Leis de Kirchhoff, que servem exatamente para realizar uma análise geral e sistemática de circuitos. Existem duas Leis, mas antes é necessário entender que:

• Nó - é um determinado ponto de um circuito onde três ou mais pontos se conectam, para juntar ou dividir correntes.
• Ramo/Braço - é uma parte de um circuito entre dois nós consecutivos. Todos elementos pertencentes ao ramo são percorridos pela mesma corrente elétrica.
• Malha – é um segmento do circuito que forma uma trajetória fechada eletricamente.

Por exemplo, no circuito abaixo temos conforme tais conceitos:

I – dois nós: F e B.

II – três ramos: BDF, BAEF e BCGF.

III – três malhas: BCGFDB, ABDFEA e ABCGFEA.

[pic 3]

Primeira Lei de Kirchhoff (Lei da Correntes ou Lei dos Nós)

Assim, já podemos considerar uma boa introdução o estudo do circuito paralelo. Em um determinado nó entra a corrente total de um circuito e desse mesmo nó partem correntes parciais para cada resistor. O nó não deixa possibilidade para armazenamento das cargas ou vazamentos delas, então tem se a ideia de que a quantidade de cargas que chega ao nó é exatamente igual as mesmas que saem desse mesmo nó. Então podemos afirmar com base em tal que:

“A soma algébrica das correntes em um nó é sempre igual a zero.” 

[pic 4]

Então consideramos por padrão que as correntes que saem de um nó são negativas e aquelas que entram são positivas.

Quando aplicamos a primeira Lei de Kirchhoff no circuito exemplificado acima , mais precisamente aos nós B e F, temos que:

Nó F: −I1 −I2 +I3 = 0 e Nó B: +I1 +I2 –I3 = 0

        Agora podemos analisar as equações e perceber que quando aplicação a referida lei das correntes de Kirchhoff ao nó F não aumenta a informação sobre o circuito. Portanto, o número de equações independentes que se pode obter pela das correntes de Kirchhoff é exatamente igual ao número de nós menos um. Entretanto, a equação do nó B ao isolarmos de um lado da igualdade as correntes que chegam nesse nó (I2 e I3) e a um mais elevado potencial.

Segunda Lei de Kirchhoff (Lei das Tensões)

        Por definição, tensão ou força eletromotriz está associada à energia doada ou cedida às cargas ou retirada das mesmas durante o seu movimento. Então podemos afirmar que:

“A soma algébrica das tensões (F.E.M.S e queda de tensão) ao longo de uma malha elétrica é igual a zero”. 

[pic 5]

Já praticada para análise de circuito de resistores em série, onde a soma das quedas de tensão nos resistores é igual a tensão da fonte. Caso o circuito possua mais de uma tensão, tem de se então determinar a resultante das mesmas, ou seja, soma-las considerando os seus relativos sentidos.

Por exemplo, no circuito abaixo temos conforme tais conceitos:

[pic 6]

Et = VAB + VBC + VCD

Baseando-nos que a tensão de um determinado resistor pode ser calculada pela Lei de Ohm, temos:

E1 – E2 = R1 . I + R2 . I + R3 . I + E2 – E1+ R1 . I + R2 . I + R3 . I = 0

Entendemos que, ao menos na fonte de f.e.m., uma forma de energia não-elétrica é convertida para elétrica cedendo energia para as cargas, então colocando as cargas em um potencial mais elevado. Nas quedas de tensão as cargas se dirigem para um potencial mais baixo havendo o consumo da energia das cargas convertendo-a para uma forma de energia não-elétrica, seja ela calor ou luz por exemplo.