A Análise de Circuitos é uma unidade curricular obrigatória em qualquer Universidade onde se ministrem cursos de engenharia eletrónica e/ou engenharia eletrotécnica; insere-se na área dos fundamentos, proporcionando formação transversal aos diversos ramos de especialidade desses cursos de engenharia.
Esta terceira edição, revista e aumentada, resulta de significativa reformulação da anterior, incluindo as ilustrações. Sem comprometer o rigor científico, a forma de exposição das matérias que integram os diversos capítulos foi repensada, reorganizada e alterada; alguns assuntos foram suprimidos, outros, novos, inseridos. O anexo final, com questões e problemas propostos, foi ampliado, tornando este livro autossuficiente no que respeita ao apoio às aulas teóricas e práticas da unidade curricular de Análise de Circuitos.
PREFÁCIO
INTRODUÇÃO
1 CONCEITOS FUNDAMENTAIS EM ANÁLISE DE CIRCUITOS
1.1 Grandezas Elétricas
1.1.1 Conceitos Básicos
1.1.2 Medição de Grandezas Elétricas
1.2 Componentes de Circuito
1.2.1 Elementos Ativos
1.2.2 Elementos Passivos
1.3 Convenções de Sinais
1.4 Conservação da Energia
1.5 Linearidade e Sobreposição
1.6 Problema Ilustrativo
2 ANÁLISE DE CIRCUITOS RESISTIVOS ELEMENTARES EM REGIME
ESTACIONÁRIO
2.1 Leis de Kirchhoff
2.1.1 KCL – Lei dos Nós
2.1.2 KVL – Lei das Malhas
2.1.3 Exemplificação
2.2 Associações de Componentes
2.2.1 Associação Série
2.2.2 Associação Paralelo
2.2.3 Associações Estrela e Triângulo
2.3 Dualidade
2.4 Característica Externa dum Circuito Linear
2.5 Teoremas de Thévenin e de Norton
2.6 Problema Ilustrativo
3 ANÁLISE DE REDES EM REGIME ESTACIONÁRIO
3.1 Noções Elementares de Topologia das Redes
3.2 Equações Topológicas
3.2.1 Equações KVL
3.2.3 Equações KCL
3.3.3 Relações de Ortogonalidade e Teorema de Tellegen
3.3 Equações de Constituição das Ligações
3.4 Sistema Geral de Equações Independentes
3.5 Redução do Sistema de Equações da Rede
3.5.1 Solução Focada nas Tensões
3.5.2 Solução Focada nas Correntes
3.6 Aplicação Expedita dos Métodos dos Nós e das Malhas
3.6.1 Método das Tensões Nodais
3.6.2 Método das Correntes Circulantes
3.7 Problema Ilustrativo
4 REGIME DINÂMICO DE CIRCUITOS LINEARES
4.1 Variáveis de Estado
4.2 Equações Diferenciais de Primeira Ordem
4.3 Circuito RL
4.3.1 Resposta ao Estímulo Escalão
4.3.2 Resposta ao Estímulo Impulso
4.4 Circuito RC
4.4.1 Resposta ao Estímulo Escalão
4.4.2 Resposta ao Estímulo Impulso
4.5 Problema Ilustrativo
5 ANÁLISE DE CIRCUITOS NO DOMÍNIO DA FREQUÊNCIA
5.1 Domínio de Validade – Regime Quase Estacionário
5.2 Tensões e Correntes com Variação Sinusoidal no Tempo
5.2.1 Caracterização de Grandezas Sinusoidais
5.2.2 Amplitudes Complexas
5.3 Potência Instantânea, Potência Aparente, Potência Ativa
5.4 Operadores Impedância e Admitância
5.5 Generalização dos Resultados do Regime Estacionário
5.6 Circuitos Série e Paralelo
5.6.1 Associação Série e Paralelo de Bobinas
5.6.2 Associação Série e Paralelo de Condensadores
5.6.3 Associação RLC-Série
5.6.4 Associação RLC-Paralelo
5.7 Ressonância
5.8 Filtros Elétricos Passivos
5.8.1 Circuitos de Primeira Ordem
5.8.2 Circuitos de Segunda Ordem
5.8.3 Circuitos de Qualquer Ordem
5.9 Circuitos com Fontes Não Sinusoidais
5.9.1 Sinais Periódicos
5.9.2 Sinais Não Periódicos
5.10 Problema Ilustrativo
6 DIPORTOS LINEARES
6.1 Formalismo das Matrizes de Imitância
6.1.1 Matriz de Impedância
6.1.2 Matriz de Admitância
6.2 Formalismo das Matrizes Híbridas
6.2.1 Matriz Híbrida H
6.2.2 Matriz Híbrida G
6.3 Formalismo das Matrizes de Transmissão
6.3.1 Matriz de Transmissão
6.3.2 Matriz de Transmissão Inversa
6.4 Relações entre as Matrizes dum Diporto
6.5 Reciprocidade e Simetria
6.6 Interligação de Diportos
6.7 Transformador
6.8 Problema Ilustrativo
7 CIRCUITOS NÃO LINEARES COM DÍODOS
7.1 Característica Não Linear do Díodo
7.2 Modelos do Díodo
7.3 Associações de Díodos
7.3.1 Associação Série
7.3.2 Associação Antissérie
7.3.3 Associação Paralelo
7.3.4 Associação Antiparalelo
7.4 Aplicações do Díodo
7.4.1 Circuito Limitador
7.4.2 Díodo Protetor contra Interrupções
7.4.3 Retificador de Meia Onda
7.4.4 Retificador de Onda Completa
7.4.5 Circuitos Lógicos
7.5 Problema Ilustrativo
8 CIRCUITOS COM AMPLFICADORES OPERACIONAIS
8.1 Amplificador Operacional
8.2 Modelos Básicos do Amplificador Operacional
8.3 Aplicações do Amplificador Operacional
8.3.1 Circuito Comparador
8.3.2 Circuito Conversor de Onda Sinusoidal em Retangular
8.3.3 Montagem Isoladora
8.3.4 Montagem Inversora
8.3.5 Montagem Não Inversora
8.3.6 Montagem Soma
8.3.7 Montagem Diferença
8.3.8 Montagem Diferenciadora
8.3.9 Montagem Integradora
8.4 Realimentação
8.5 Problema Ilustrativo
APÊNDICE 1: OPERAÇÕES MATRICIAIS
APÊNDICE 2: ÁLGEBRA DOS COMPLEXOS
ANEXO: QUESTÕES E PROBLEMAS PROPOSTOS
BIBLIOGRAFIA
ÍNDICE REMISSIVO
J. A. Brandão Faria