terça-feira, 7 de abril de 2020

Análise de circuitos pelas correntes fictícias de Maxwell

Nesse método de análise de circuitos nós inventamos algumas correntes que passam por cada malha e criamos um sistema para encontrar  o valor da corrente real que passa por cada uma.
Para usar esse método é necessário seguir alguns passos

  1. Adotar uma corrente elétrica para cada malha.
  2. Orientamos as tensões nos resistores conforme as correntes, e nos geradores de acordo com a sua polaridade.
  3. Nos resistores comuns a duas malhas consideramos duas quedas de tensão, referentes a cada corrente.
  4. Equacionamos o sistema e resolvemos pelo melhor caminho
Considerando o circuito abaixo:
 
Considerando as correntes saindo do terminal positivo das baterias teremos a corrente i1 que percorre a malha 1 girando no sentido horário, e a corrente i2 no sentido anti-horário, então na malha 1 teremos a equação, com base na primeira lei de Kirchhoff:

VBat1 - VR1 + VBat2 -VR21 - VR22 - VR5 = 0 
Agora trocamos o VBat por seus valores e VRn aplicamos a primeira lei de ohm que diz que a tensão é igual à resistência multiplicado pela corrente:
20V - 220*i1 +10V - 330*i1 - 330*i2 - 220*i1 = 0
20V + 10V = 220*i1+330*i1+330*i2 + 220*i1
30V = 770*i1 + 330*i2
3 = 77*i1 + 33*i2
Enquanto isso na malha 2:
VBat3 - VR3 + VBat2 - VR21 - VR22 - VR4
Aplicando os valores e a primeira lei de ohm
15V - 220*i2 +10V - 330*i1 - 330*i2 - 330*i2 =0
15V + 10V = 220*i2 +330*i1 + 330*i2 +330*i2
25V = 330*i1 + 880*i2
5 = 66*i1 + 176*i2
Com esses resultados a parte de análise de circuitos acabou e temos apenas que resolver um sistema linear:
77*i1 +33*i2 = 3
66*i1 + 176*i2 =5 
Resolvendo esse sistema chegamos na resposta i1 = 31mA e i2 = 18,5mA

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