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Júpiter - Sistema de Gestão Acadêmica da Pró-Reitoria de Graduação


Escola Politécnica
 
Eng de Sistemas Eletrônicos
 
Disciplina: PSI2212 - Circuitos Elétricos II
Electric Circuits II

Créditos Aula: 4
Créditos Trabalho: 0
Carga Horária Total: 60 h
Tipo: Semestral
Ativação: 01/01/2010 Desativação: 30/01/2023

Objetivos
Aprendizado da Teoria Básica de Circuitos Elétricos.

Goals:

Learning of Basic Theory of Electric Circuits.
 
 
 
Programa Resumido
Equações diferenciais lineares, transformação e anti-transformação de Laplace.  Aplicação na resolução de circuitos. Função de rede, 
resposta impulsiva e resposta em frequência. Análise geral das redes lineares: análises nodal e de malhas; análise nodal modificada e
métodos computacionais. Propriedades das redes lineares: frequências complexas próprias, estabilidade e funções de rede. Indutância mútua e transformadores.

Abstract:

Linear differential equations. The Laplace transform and inverse transform:
application to circuit solution. Concepts of transfer functions, impulse response and frequency response. General analysis of linear circuits:
voltage node and mesh current analysis; modified voltage node and computational methods. General properties of linear networks: natural frequencies, stability and transfer functions. Mutual inductance and transformers.
 
 
 
Programa
Aula           Tópico
1 Equações diferenciais lineares e transformada de Laplace. Transformada de Laplace : definição e linearidade.
2 Cálculo de transformadas básicas.Propriedades e teoremas da transformada de Laplace.
3 Inversão da transformada de Laplace ; Método da expansão em frações parciais.
4 Transformação de Laplace e redes elétricas. Aplicação da transformada de Laplace na resolução de circuitos.
5 Funções de rede e funções de transferência; pólos e zeros.
6 Frequências complexas próprias e modos naturais. Teoremas do valor inicial e do valor final
7 Resposta impulsiva e convolução.
8 Funções de rede e regime permanente senoidal; resposta em frequência.
9 Equações gerais de análise nodal de redes lineares, a partir da 1a. Lei de Kirchhoff.Revisão da análise Nodal de circuitos resistivos.
10 Extensões da análise nodal: geradores ideais de tensão, geradores vinculados e amplificadores operacionais
11 Análise nodal de redes RLC; resolução por Laplace. Introdução de condições iniciais em análise nodal: fontes equivalentes
12 Equações gerais da análise de malhas de circuitos lineares planares, a partir da 2a. Lei de Kirchhoff. Análise de malhas de circuitos resistivos.
13 Extensões da análise de malhas: geradores ideais de corrente e geradores vinculados.
14 Análise de malhas de redes RLC; resolução por Laplace. Introdução de condições iniciais. Observações sobre dualidade e análise de redes.
15 Análise nodal modificada: variáveis da ANM. ANM de redes resistivas.
16 ANM de redes RLC; resolução por Laplace; ANM em RPS.
17 Aplicações computacionais da ANM. Integração numérica das equações de ANM. Estrutura e tipos de análise do programa PSPICE.
18 Propriedades de redes lineares : frequências complexas próprias. Estabilidade : definições e critérios. Componentes constantes de respostas livres.
19 Funções de rede e relações com frequências complexas próprias. Método das impedâncias.
20 Normalização de frequência e impedância. Decibéis e nepers.
21 Teoremas de redes lineares : Teoremas da superposição, Thévenin e Norton.
22 Indutância Mútua : definição de indutância mútua. Generalização para n bobinas acopladas.
23 Inclusão da indutância mútua nos métodos de análise.
24 Coeficiente de acoplamento : transformador ideal e transformador perfeito. Noções sobre modelos de transformadores e transformadores de medidas.

Syllabus: PSI2212 - Electric Circuits II

Class Topic
1 Linear differential equations and Laplace transform: definition and linearity of Laplace transform.
2 Laplace transform of elementary signals. Laplace Transform properties and theorems.
3 Inversion of Laplace Transform. Partial fraction expansion method.
4 Laplace transform and electric networks. Application of Laplace transform to the analysis of eletric circuits.
5 Transfer functions; poles and zeroes.
6 Complex natural frequencies and natural modes. Initial and final value theorems.
7 Impulse response and convolution.
8 Network functions and sinusoidal steady-state. Frequency response.
9 General equations for nodal analysis of linear networks, using Kirchhoff´s current law. Nodal analysis. of resistive circuits.
10 Extensions of nodal analysis: ideal voltage sources, controlled sources, operational amplifiers.
11 Nodal Analysis of RLC circuits; resolution using Laplace transform. Introduction of initial conditions in nodal analysis: equivalent sources.
12 General equations for mesh analysis from Kirchhoff´s voltage law. Mesh analysis of resistive circuits.
13 Extensions of mesh analysis: ideal current sources and controlled sources.
14 Mesh analysis of RLC circuits; resolution by Laplace transform; introduction of initial conditions. Duality and circuit Analysis.
15 Modified nodal analysis: modifed nodal analysis variables. Modified nodal analysis of resistive circuits.
16 Modified nodal analysis of RLC circuits; resolution using Laplace transform. Modified nodal analysis. in sinusoidal steady-state.
17 Computational applications of modified nodal analysis. Numerical integration of equations. Structure. and methods of analysis in PSpice.
18 Properties of linear circuits: Complex natural frequencies. Stability: definition and criteria. Constant terms in natural circuit responses.
19 Network functions and relation to complex natural frequencies. Impedance method.
20 Frequency and impedance normalization. Decibels and nepers.
21 Linear circuit theorems: superposition, Thévenin and Norton.
22 Mutual inductance: definition. Generalization for n coupled inductors.
23 Mutual inductance in circuit analysis methods.
24 Coupling coefficient: ideal and perfect transformer. Notions on modelling of transformers. Measurement transformers.
 
 
 
Avaliação
     
Método
Exercícios de aplicação, testes e provas escritas.

Evaluation Method:

Exercises, quizzes and written examinations.
Critério
Média de testes e provas.

Criterion for Approval:

Average of quizzes and written examinations.
Norma de Recuperação
Uma prova escrita

Norms for remedial work:

One written examination.
 
Bibliografia
     
Livro-texto: 
L.Q. ORSINI e D. CONSONNI, Curso de Circuitos Elétricos, Vol. I, 2a. Edição, 2002, Ed. Edgard Blücher Ltda.
L.Q. ORSINI e D. CONSONNI, Curso de Circuitos Elétricos, Vol. II, 2a. Edição, 2004, Ed. Edgard Blücher Ltda.

Bibliografia Complementar:
L.Q.ORSINI, Exercícios de Circuitos Elétricos, Ed. Edgard Blücher, S.Paulo, 1976
L.O. CHUA, C.A. DESOER, E.S. KUH, Linear and Nonlinear Circuits, McGraw-Hill, New York, 1987
J.W. NILSSON,S.A. RIEDEL, Electrical Circuits, 6th Ed., Prentice Hall, 1999
J.D. IRWIN, CHWAN-HWA WU, Basic Engineering Circuit Analysis, 6a Ed., Prentice-Hall, 1999
R.C. DORF, J.A. SVOBODA, Introduction to Electric Circuits, John Wiley & Sons, 3 rd Edition, 1996
C.K. ALEXANDER, M.N.O. SADIKU, Fundamentos de Circuitos Elétricos, Bookman, 2003
P.A. MARIOTTO, Análise de Circuitos Elétricos, Prentice-Hall, 2003
 

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