Curso de Circuitos RC, RL e RLC

Aula 1 • Leis das Tensões e das Correntes de Kirchhoff

Apresenta KVL e KCL como princípios universais de conservação para análise de circuitos. Permite a escrita sistemática de equações para qualquer topologia de rede.

Aula 2 • Redes de Resistências em Série e em Paralelo

Deriva fórmulas de resistência equivalente para combinações em série e em paralelo. Fornece ferramentas para simplificar redes resistivas complexas antes da análise.

Aula 3 • Lei de Ohm e Potência

Aplica a lei de Ohm para relacionar tensão, corrente e resistência em elementos resistivos. Apresenta a dissipação de potência como uma restrição prática de projeto.

Aula 4 • Fontes DC e Teoremas de Circuitos

Apresenta fontes de tensão e corrente ideais e práticas. Aborda os equivalentes de Thevenin e de Norton para reduzir circuitos complexos a modelos simples.

Aula 1 • Condições Iniciais e Finais

Define condições iniciais para a tensão do condensador e a corrente da bobina em instantes de comutação. Condições iniciais corretas são essenciais para resolver equações de circuitos transitórios.

Aula 2 • Fundamentos da Bobina

Explica a indutância, a ligação do fluxo magnético e a relação v-i que envolve a derivada temporal da corrente. Estabelece a dualidade com o comportamento do condensador.

Aula 3 • Características Práticas dos Componentes

Aborda as não idealidades do mundo real, como a resistência série equivalente e a indutância parasita. Faz a ponte entre modelos ideais e componentes usados no projeto real de circuitos.

Aula 1 • Resposta ao Degrau de Circuitos RC

Resolve para a tensão do condensador quando é aplicada uma entrada de degrau DC. Demonstra a resposta completa como a soma das componentes natural e forçada.

Aula 2 • Análise de Energia em Transitórios RC

Calcula a energia armazenada, fornecida e dissipada durante transitórios RC. Reforça a conservação de energia como ferramenta de verificação para soluções de circuitos.

Aula 3 • Circuitos RC de Comutação e de Impulso

Estende a análise transitória a circuitos com interruptores e entradas impulsivas, aplicando a solução geral sequencialmente. Abrange aplicações práticas de temporização e de modelação de formas de onda.

Aula 4 • Método de Solução Geral para Circuitos RC

Apresenta a fórmula unificada v(t) = v(∞) + [v(0) − v(∞)]e^(−t/τ) para qualquer circuito RC. Simplifica a análise identificando três grandezas-chave.

Aula 1 • Picos de Tensão Indutivos e Proteção

Explica o grande pico de tensão gerado quando a corrente da bobina é interrompida subitamente. Apresenta díodos de flyback e circuitos de snubber como métodos práticos de proteção.

Aula 2 • Resposta ao Degrau de Circuitos RL

Resolve para o crescimento da corrente da bobina quando é aplicada uma tensão DC. Identifica as componentes forçada e natural da resposta completa.

Aula 3 • Análise de Energia em Transitórios RL

Quantifica a energia armazenada na bobina e a energia dissipada na resistência durante transitórios RL. Confirma a conservação de energia ao longo de todo o intervalo transitório.

Aula 4 • Resposta Natural de Circuitos RL

Deriva o decaimento exponencial da corrente da bobina quando a fonte é removida. Estabelece τ = L/R e contrasta o comportamento RL com a dualidade RC.

Aula 1 • Impedância dos Elementos R, L e C

Deriva a impedância complexa para resistências, bobinas e condensadores no domínio dos fasores. Unifica todos os três elementos sob uma única estrutura algébrica.

Aula 2 • Representação Fasorial de Sinusoides

Transforma sinais sinusoidais no domínio do tempo em fasores complexos usando a fórmula de Euler. Permite a manipulação algébrica de grandezas AC em vez de equações diferenciais.

Aula 3 • Técnicas de Análise de Circuitos AC

Aplica KVL, KCL, divisor de tensão e métodos de Thevenin no domínio dos fasores. Demonstra que todas as técnicas de análise DC se estendem diretamente a circuitos AC fasoriais.

Aula 4 • Potência AC: Real, Reativa e Aparente

Define potência real, potência reativa, potência aparente e fator de potência para circuitos AC. Liga os conceitos de potência à eficiência energética prática e à gestão de cargas.

Aula 1 • Equações de Circuitos de Segunda Ordem

Formula a EDO de segunda ordem para circuitos RLC série e paralelo a partir de KVL e KCL. Identifica a equação característica e o seu papel na determinação do tipo de resposta.

Aula 2 • Resposta ao Degrau de Circuitos RLC

Adiciona uma função forçante DC à solução homogénea para encontrar a resposta completa ao degrau. Abrange todos os três casos de amortecimento com aplicação das condições iniciais.

Aula 3 • Coeficiente de Amortecimento e Seleção de Componentes

Relaciona o coeficiente de amortecimento ζ e a frequência natural ω_n com os valores de R, L e C. Permite que os engenheiros projetem circuitos com um desempenho transitório especificado.

Aula 4 • Respostas Sobreamortecida e Criticamente Amortecida

Resolve a EDO de segunda ordem quando as raízes são reais e distintas ou repetidas. Interpreta o significado físico do comportamento transitório lento e não oscilatório.

Aula 1 • Ressonância RLC Série

Analisa o circuito RLC série na ressonância, onde as reatâncias indutiva e capacitiva se anulam. Deriva a frequência de ressonância, a impedância mínima e a corrente máxima.

Aula 2 • Ressonância RLC Paralela e Filtros Passa-Banda

Analisa a ressonância RLC paralela, onde a admitância é minimizada e a impedância é maximizada. Estende os conceitos de ressonância ao projeto de filtros passa-banda e rejeita-banda.

Aula 3 • Respostas de Filtros RC e RL

Deriva funções de transferência passa-baixo e passa-alto para circuitos RC e RL. Identifica a frequência de corte e o ponto de −3 dB como especificações chave do filtro.

Aula 4 • Construção de Diagramas de Bode

Constrói diagramas de Bode assintóticos de magnitude e fase usando aproximações de linha reta. Fornece uma ferramenta gráfica rápida para visualizar o comportamento do filtro ao longo de décadas.

Aula 1 • Redes de Adaptação de Impedância

Utiliza redes em L e redes em pi construídas com elementos reativos para adaptar impedâncias de fonte e de carga. Maximiza a transferência de potência em aplicações de circuitos RF e áudio.

Aula 2 • Bobinas Acopladas e Transformadores

Apresenta a indutância mútua, o coeficiente de acoplamento e o transformador como um circuito de bobinas acopladas. Analisa as razões de transformação de tensão e de corrente.

Aula 3 • Circuitos Osciladores LC e RLC

Analisa as condições para oscilação sustentada em circuitos tanque LC e osciladores RLC com realimentação. Liga a teoria da ressonância à geração prática de sinais.

Aula 4 • Simulação e Medição de Circuitos RLC

Aplica técnicas de simulação baseadas em SPICE e de medição em bancada para verificar projetos de circuitos RLC. Faz a ponte entre a análise teórica e a validação prática em laboratório.