Departamento de Engenharia Electrónica e Informática
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Análise de Circuitos

Objectivos

Familiarização com os circuitos eléctricos e métodos de análise de circuitos lineares. Utilização das leis
fundamentais de análise de circuitos eléctricos de base. Análise de circuitos em regime transitório e
permanente sinusoidal. Quadripólos e esquemas equivalentes.

Objecto da Aprendizagem (conteúdo programático)

1. Teoria fundamental de análise de circuitos
    1.1. Conceito de diferença de potencial eléctrico (tensão eléctrica) e corrente eléctrica
         1.1.1. Tensão, corrente e resistência eléctrica. A lei de Ohm
         1.1.2. Fontes de tensão
         1.1.3. Fontes de corrente
         1.1.4. Potência e Energia.
    1.2. Modelos eléctricos dos componentes passivos e as leis fundamentais que relacionam a tensão com a
    corrente eléctrica em cada um destes componentes
         1.2.1. Resistência e conductância
         1.2.2. Capacidade
         1.2.3. Inductância
         1.2.4. Dissipação de potência em resistências. Potência instantânea e potência média.
         1.2.5. Armazenamento de energia em condensadores e em inductores
    1.3. As Leis de Kirchoff: lei dos Nós e lei das Malhas
         1.3.1. Ligações Série e paralelo para componentes passivos
         1.3.2. Análise de circuitos eléctricos - A análise nodal
         1.3.3. Divisores resistivos de tensão e de corrente
    1.4. Modelos eléctricos para componentes activos
         1.4.1. Fontes de tensão controladas por tensão. Ganho de tensão
         1.4.2. Fontes de corrente controladas por corrente. Ganho de corrente
         1.4.3. Fontes de tensão controlados por corrente. Trans-resistância
         1.4.4. Fontes de corrente controlados por tensão. Trans-conductância
    1.5. Teorema de Thévenin.
    1.6. Teorema de Norton
    1.7. Teorema da Sobreposição.
2. Circuitos em regime sinusoidal permanente (estado estacionário)
    2.1. Potência média e a noção de valor efcaz para tensão e corrente
    2.2. Relação tensão-corrente para elementos passivos em regime sinusoidal permanente. Resistência e
    reactância
    2.3. Revisão de Números complexos
         2.3.1. Álgebra elementar
         2.3.2. Representação cartesiana, polar e exponencial
    2.4. Análise fasorial
         2.4.1. O conceito de impedância generalizada
         2.4.2. Generalização da lei de Ohm
         2.4.3. Aplicação das leis de Kirchoff e dos teoremas de Thévenin, Norton e Sobreposição na análise
         de circuitos RC, RL, e RLC com fontes dependentes
         2.4.4. O conceito de função de transferência em circuitos eléctricos. Resposta em frequência e
         diagramas de Bode.
         2.4.5. Potência aparente e reactiva; factor de potência
         2.4.6. Circuitos trifásicos equilibrados em Y e D
3. Análise de quadripólos
    3.1. Revisão da álgebra elementar de matrizes
    3.2. Parâmetros impedância
    3.3. Parâmetros admitância
    3.4. Parâmetros ABCD
    3.5. Conversão entre parâmetros
    3.6. Ligação de quadripólos em paralelo, série e cascata
    3.7. Introdução à computação sistemática de circuitos eléctricos lineares (computer-aided analysis)
4. Análise da resposta natural e da resposta forçada de circuitos eléctricos, utilizando equações diferenciais,
transformadas de Laplace e de Fourier
    4.1. Resposta natural
         4.1.1. Condições iniciais e energia armazenada
         4.1.2. Circuitos de primeira ordem; RC e RL
         4.1.3. Circuitos de segunda ordem: LC (oscilador elementar) e RLC. Os vários tipos de
         armortecimento.
    4.2. Resposta forçada
         4.2.1. Regime transitório e em estado estacionário
         4.2.2. Resposta ao degrau: Circuitos de primeira ordem RC e RL
         4.2.3. Resposta ao degrau: Circuitos de segunda ordem RLC

Processo de Avaliação – Classificação

Exame: 80%; Trabalho prático : 20%

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