Aula Prática Circuitos Elétricos

Aula Prática Circuitos Elétricos

ROTEIRO DE AULA PRÁTICA
NOME DA DISCIPLINA: Circuitos Elétricos
Unidade: U2_ANALISE_DE_CIRCUITOS
Aula: A3_SUPERNOS_E_SUPERMALHAS
OBJETIVOS
Definição dos objetivos da aula prática:
Análisar circuitos eletricos resistivo, com topologias em delta e estrela. Aplicar as leis de Kirchhoff
na análise de circuitos. Saber utilizar ferramentas computacionais para emular circuitos elétricos.
Aplicar os conhecimentos sobre a análise de circuitos para a validação dos resultados obtidos em
ambiente de simulação computacional.
SOLUÇÃO DIGITAL:
Laboratório Virtual Algetec
Exatas > Práticas Específicas de Eng. Elétrica > Eletrônica: Análise de Circuitos – Análise
Nodal e Análise de Malhas – ID 720
Algetec é um simulador de laboratórios virtuais que simula o ambiente real e proporciona ao
aluno a execução de experimentos sem sair de casa. Replica a aula prática com alto grau de
fidelidade ao laboratório físico tradicional.
PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES
Procedimento/Atividade nº 1
Análise de circuitos resistivos
Atividade proposta:
Este experimento trata-se da realização da análise de um circuito resistivo com topologias em
estrela e delta, montado em uma protoboard, onde a tensão e a correntes nos componentes
podem ser verificadas para que os conhecimentos relacionados as leis de Kirchhoff e análise de
circuitos sejam observados na prática. Com base nos dados obtidos, você poderá comprovar as
leis dos nós e das malhas, com essas leis, você tem condições de analisar qualquer circuito
linear e obter os valores de corrente ou tensão.
Procedimentos para a realização da atividade:
Neste experimento, será feita a análise de circuitos resistivos montados em uma protoboard, onde
a tensão e as correntes nos componentes podem ser verificadas para que os conhecimentos
relacionados à associação de resistores e análise de circuitos sejam observados na prática.
Ao final deste experimento, você deverá ser capaz de:
• Interpretar e utilizar as leis de Kirchhoff;
• Calcular as correntes e tensões teóricas nos circuitos utilizando as leis dos nós e das
malhas;
• Analisar criticamente as diferenças entre os valores das correntes calculadas pela
aplicação das leis de Kirchhoff e os valores obtidos experimentalmente.
Um circuito elétrico é um caminho fechado que permite a corrente elétrica fluir. Os circuitos podem
variar em complexidade, desde simples circuitos com um único componente (por exemplo, uma
lâmpada) até circuitos extremamente complexos em dispositivos eletrônicos.
Existem dois tipos principais de conexões em circuitos: série e paralelo. Em circuitos em série, os
componentes estão conectados em uma linha única, de modo que a mesma corrente flui através
de todos eles. Em circuitos em paralelo, os componentes estão conectados de forma que a
mesma tensão é aplicada a cada um deles. Ainda, há o circuito misto, que contem associação
série e paralelo.
Os circuitos são constituídos por cargas, geralmente resistores, que são componentes eletrônicos
projetados para limitar o fluxo de corrente elétrica em um circuito. Eles são amplamente utilizados
para controlar a intensidade da corrente e a tensão em um circuito, e sua unidade de medida é o
ohm (Ω). Os resistores são componentes passivos, o que significa que eles não têm a capacidade
de amplificar ou gerar energia, mas, em vez disso, dissipam energia na forma de calor. Resistores
vêm em uma variedade de valores de resistência e potência, e são identificados por códigos de
cores ou valores numéricos.
A Lei de Ohm, formulada por Georg Simon Ohm, estabelece a relação fundamental entre tensão
(V), corrente (I) e resistência (R) em um circuito elétrico. Ela é expressa pela fórmula:
V = I * R
Em que: V é a tensão em volts (V); I é a corrente em amperes (A); R é a resistência em ohms
(Ω). A Lei de Ohm é aplicável a circuitos que obedecem a uma relação linear entre tensão,
corrente e resistência.
As Leis de Kirchhoff, formuladas por Gustav Kirchhoff, são princípios fundamentais na teoria dos
circuitos elétricos e são essenciais para a análise e resolução de circuitos elétricos complexos.
Existem duas leis de Kirchhoff: a Lei das Tensões de Kirchhoff (também conhecida como Lei da
Malha) e a Lei das Correntes de Kirchhoff (também conhecida como Lei dos Nós).
A Lei das Tensões de Kirchhoff estabelece que a soma das tensões em um circuito elétrico
fechado (também conhecido como malha) é igual a zero. Isso significa que a soma algébrica das
quedas de tensão ao longo de um caminho fechado em um circuito é igual à soma algébrica das
fontes de tensão nesse mesmo caminho.
A Lei das Correntes de Kirchhoff estabelece que a soma das correntes que entram em qualquer
nó (ponto de conexão) em um circuito elétrico é igual à soma das correntes que saem desse nó.
Em outras palavras, a Lei dos Nós implica a conservação da carga elétrica.
As Leis de Kirchhoff são frequentemente usadas na análise de malhas em circuitos elétricos.
Etapa 1: compreendendo o experimento:
Na Algetec, acessar o Laboratório de Prátricas Específicas de Eng. Elétrica → Eletrônica: Análise
de Circuitos – Análise Nodal e Análise de Malhas
No Algetec, ao clicar no item Experimento, é possivel observar o laboratório que será utilizado
para a atividade prática.
Você deverá montar o circuito da figura a seguir e analisar os valores de tensão e corrente
aferidos pelo multímetro digital. O circuito deverá ser alimentado com 10 V.
A identificação das resistências, segue um código de cores. Para identificar o valor das
resistências, é possível consultar a Tabela de cores. Ela pode ser encontrada on-line:
https://br.mouser.com/technical-resources/conversion-calculators/resistor-color-code-calculator
Assim, tem-se:
10V
O esquemático do circuito elétrico que será montado, pode ser observado na figura a seguir. Você
deve calcular as correntes 𝑖1, 𝑖2, 𝑖3 e as quedas de tensão 𝑉𝑅1, 𝑉𝑅2, 𝑉𝑅3, 𝑉𝑅4, 𝑉𝑅5. Esses valores
calculados devem ser compatíveis com os valores obtidos na simulação.
R1 = 1 k
R3 = 2,2 k
V1=10 V
+
–
VR3
R2 = 1,2 k
R4 = 1 k
VR1 VR2
VR4
3
1 2
+ +
+
– –
–
R5 = 1,2 k
VR5
– +
Etapa 2: montando o experimento:
Visualize a protoboard clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome
“Protoboard” localizada dentro do painel de visualização no canto superior esquerdo da tela. Se
preferir, também pode ser utilizado o atalho do teclado “Alt+2”.
Verifique a montagem do circuito na protoboard identificando os resistores utilizados pelo código
de cores.
Visualize a fonte de alimentação clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o
nome “Fonte” localizada dentro do painel de visualização no canto superior esquerdo da tela.
Se preferir, também pode ser utilizado o atalho do teclado “Alt+3”.
Ligue a fonte de alimentação clicando com botão esquerdo do mouse no botão“ON/OFF”
Abra a janela de ajuste de valor do canal 1 clicando com botão esquerdo do mouse no botão
“PUSH(V)” do lado esquerdo da fonte.
Ajuste o valor do canal 1 clicando com botão esquerdo do mouse e arrastando o botão da barra
de rolagem localizado na parte inferior da janela até chegar em10 volts.
Feche a janela clicando com botão esquerdo do mouse no “X” localizado no canto superior direito
da janela.
Conecte a fonte de alimentação à protoboard clicando sobre ela com botão direito do mouse e
selecionando a opção “Conectar à protoboard”.
Visualize a protoboard clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome
“Protoboard” ou através do atalho do teclado “Alt+2”.
Realize a medição de corrente em um dos resistores clicando com botão direito do mouse sobre
ele e selecionando a opção “Medir corrente”. Observe as cores do resistor para identificar o
valor da sua resistência.
Visualize o valor medido pelo multímetro clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera
com o nome “Equipamentos” ou através do atalho do teclado “Alt+4”.
Ou ainda, visualize o valor medido pelo multímetro clicando com o botão esquerdo do mouse na
câmera com o nome “Visão geral” ou através do atalho do teclado “Alt+1”, com essa
visualização, também é possível visualizar a protoboard.
Retorne à protoboard e meça a corrente em todos os componentes repetindo o procedimento.
Ou seja, meça os valores das correntes 𝑖1, 𝑖2 𝑒 𝑖3. Anote os valores das resistências e os valores
de suas respectivas correntes.
Visualize a protoboard clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome
“Protoboard” ou através do atalho do teclado “Alt+2”.
Realize a medição da tensão em um dos resistores clicando com botão direito do mouse sobre
ele e selecionando a opção “Medir Tensão”. Observe as cores do resistor para identificar qual
valor de sua resistência.
Visualize o valor medido pelo multímetro clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera
com o nome “Equipamentos” ou através do atalho do teclado “Alt+4”.
Ou ainda, visualize o valor medido pelo multímetro clicando com o botão esquerdo do mouse na
câmera com o nome “Visão geral” ou através do atalho do teclado “Alt+1”, com essa
visualização, também é possível visualizar a protoboard.
Retorne à protoboard e meça a tensão em todos os componentes repetindo o procedimento.
Meça as quedas de tensão 𝑉𝑅1, 𝑉𝑅2, 𝑉𝑅3, 𝑉𝑅4, 𝑉𝑅5. Anote os valores das resistências e os valores
de suas respectivas tensões.
Aqui, finaliza-se a atividade prática.
Avaliando os resultados:
Como resultado da execução do procedimento, apresente os valores de tensão e corrente sobre
cada elemento do circuito e capturas de tela do experimento no simulador. Além disso, descreva
detalhadamente as etapas executadas e uma discussão dos resultados obtidos, os comparando
com os valores teóricos esperados.
Checklist:
✓ Identifique os valores experimentais das correntes em cada elemento do circuito.
✓ Utilizando os valores dos resistores propostos neste experimento para o circuito,
determine analiticamente as correntes em cada elemento do circuito.
✓ Compare os resultados obtidos nos dois itens anteriores. Caso exista alguma
discrepância entre eles, indique as possíveis causas.
✓ Identifique os valores experimentais das tensões em cada elemento do circuito.
✓ Utilizando os valores dos resistores propostos neste experimento para o circuito,
determine analiticamente as tensões em cada elemento do circuito.
✓ Compare os resultados obtidos nos dois itens anteriores. Caso exista alguma
discrepância entre eles, indique as possíveis causas.
RESULTADOS
Resultados do experimento:
Ao final dessa aula prática, você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações
obtidas no experimento, os cálculos realizados, em conjunto com um texto conclusivo a respeito
das informações obtidas. O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb.
• Referências bibliográficas ABNT (quando houver).
Resultados de Aprendizagem:
Ao final do experimento, espera-se que você seja capaz de aplicar as Leis de Kirchhoff na análise
de circuitos resistivos, utilizando uma abordagem prática para calcular e medir correntes e
tensões nos componentes do circuito. Você também deverá interpretar os valores obtidos,
comparando resultados teóricos e experimentais, identificando possíveis discrepâncias e
analisando criticamente suas causas.

ROTEIRO DE AULA PRÁTICA
NOME DA DISCIPLINA: Circuitos Elétricos
Unidade: U2_ANALISE_DE_CIRCUITOS
Aula: A4_ANALISE_DE_CIRCUITOS_COM_FONTES_DEPENDENTES
OBJETIVOS
Definição dos objetivos da aula prática:
Conhecer os teoremas da transformação de fonte e da máxima transferência de potência. Saber
utilizar ferramentas computacionais para emular circuitos elétricos. Aplicar os conhecimentos
sobre a análise de circuitos para a validação dos resultados obtidos em ambiente de simulação
computacional.
SOLUÇÃO DIGITAL:
LTspice
LTspice é um software simulador SPICE poderoso, rápido e gratuito, captura esquemática e
visualizador de forma de onda com melhorias e modelos para melhorar a simulação de circuitos
analógicos. Sua interface de captura esquemática gráfica permite sondar esquemas e produzir
resultados de simulação, que podem ser explorados ainda mais através do visualizador de forma
de onda integrado.
O download do software pode ser feito no seguinte endereço:
https://www.analog.com/en/resources/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html
Após o download, a instalação é rápida e intuitiva. A própria desenvolvedora do software
fornece um tutorial básico de utilização que pode ser acessados em:
https://www.analog.com/en/resources/media-center/videos/series/ltspice-getting-startedtutorial.html
PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES
Procedimento/Atividade nº 1
Teoremas de Thevenin, Norton e da máxima transferência de potência
Atividade proposta:
Analisar circuitos elétricos e aplicar os teoremas de circuitos.
Procedimentos para a realização da atividade:
Neste experimento você irá fazer a montagem e análise de circuitos elétricos para comprovar os
teoremas da transformação de fonte e da máxima transferência de potência:
1) O teorema da transformação de fonte trata da substituição de fontes de tensão por fontes de
corrente e vice-versa, mantendo inalteradas as características do circuito original, e descreve
como uma rede de circuitos complexos pode ser simplificada em um circuito equivalente mais
simples, que facilita a análise e o cálculo das grandezas elétricas, como tensão e corrente.
O teorema da transformação de fonte é composto por dois teoremas relacionados, o Teorema
de Thévenin e o Teorema de Norton. Assim, um circuito de Thévenin que consiste em uma
fonte de tensão ideal em série com uma resistência pode ser transformado em um circuito de
Norton que consiste em uma fonte de corrente ideal em paralelo com uma resistência.
2) O teorema da máxima transferência de potência é um conceito fundamental em circuitos
elétricos que descreve as condições sob as quais a potência é transferida de uma fonte de
energia (geralmente um gerador ou uma fonte de tensão) para uma carga de forma eficiente. O
teorema estabelece que a potência transferida é máxima quando a resistência da carga é igual
à resistência interna da fonte de energia. A potência máxima é entregue a uma carga quando a
resistência de carga (Rcarga) é idêntica à resistência de Thévenin quando vista da carga (RTH),
calculada de acordo com a equação (1):
𝑝𝑚𝑎𝑥 =
𝑉𝑇𝐻
2
4𝑅𝑇𝐻
(1)
Etapa 1: compreendendo o experimento:
Após a instalação do LTspice, você irá se deparar com a tela inicial do software, apresentada a
seguir. Para criar um novo esquemático de circuito clique no local indicado.

Prática 1: Aplicando o teorema da transformação de fontes:
A figura a seguir ilustra o equivalente de Thévenin para uma resistência de carga de 1 kOhm.
Observa-se também o equivalente de Norton, obtido a partir da aplicação do teorema da
Transformação de fontes. Implemente os circuitos no LTspice e comprove que a corrente e a
tensão sobre a resistência de carga deve ser a mesma, independente do circuito equivalente
utilizado. Comprove, por meio de cálculos pela Lei de Ohm, os resultados obtidos na simulação.
RTH=1 k
VTH=10 V Rcarga=1 k
Equivalente de Thévenin
IN=10 mA
RTH=1 k
Equivalente de Norton
Rcarga=1 k
Para implementar o circuito, siga as orientações:
A fonte de tensão está posicionada no local indicado a seguir. Configure o valor “DC value[V]”
com o necessário para o experimento.
A fonte de corrente deve ser adicionada como um componente. Clicando como o botão direito
configure o valor “DC value[A]” com o necessário para o experimento.
O resistor e a referência estão nos locais indicados a seguir. Para configurar o valor do resistor,
clique sobre ele com o botão direito.
Caso seja necessário remover algum componente, aperte a tecla ‘del’ do teclado e clique sobre
o componente que deseja remover. Para mover um componente, utilize a tecla ‘M’ e clique
sobre o componente desejado. Para cancelar uma seleção ou a adição de algum compente,
aperte a tecla ‘esc’. A ligação dos componetes é feita com o fio (wire), selecionado ao se clicar
‘w’ ou pelo atalho na barra de ferramentas. Para rotacionar um componente quando ele é
adicionado, aperte ‘Crtl+R’. Sabendo disso, você deve montar os seguintes circuitos:
Após a montagem, é necessário se configurar a simulação:
Para realizar a simulação clique no botão indicado a seguir. O resultado irá aparecer em um log
com todos os valores de tensão e corrente dos circuitos ou você pode acessa-los posicionando
o mouse sobre os componentes após fechar a janela de log.
Você deve observar que a corrente e a tensão sobre a resistência de carga, independente do
circuito (Thevenin ou Norton) é a mesma.
Prática 2: Aplicando o teorema da máxima transferência de potência:
O teorema estabelece que a potência transferida é máxima quando a resistência da carga é
igual à resistência interna da fonte de energia. Você deve montar o circuito da figura a seguir e
realizar a coleta da potência de acordo com a variação do valor da resistência de carga, para
obter o gráfico da figura:
RTH=1 k
VTH=10 V Rcarga
0 RTH Rcarga
No LTspice monte o circuito da figura a seguir e realize a sua simulação:
Você deve variar o valor da resistência de carga (R2) entre 0 ohms até 10 kohms. Para 0 ohms,
basta retirar o resistor R2 e realizar um curto-circuito nos terminais adjacentes. O valor da
resistência pode ser alterado de acordo com a tabela a seguir. Para cada valor de resistência,
anotar nas colunas 1 e 2 os valores da tensão e corrente obtidos na simulação. A potência pode
ser obtida por meio da multiplicação entre tensão e corrente.
Tensão Corrente (mA) Rcarga
Potência
(mW)
V i 0 v*i
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
4000
6000
8000
10000
Dica: você pode utilizar o Excel on-line para realizar os cálculos e a plotagem. Para isso, basta
acessar uma conta de e-mail outlook ou hotmail e no menu de aplicativos selecionar o Excel:
No Excel inserir as colunas: tensão (que será coletada), corrente mA (que será coletada),
Rcarga (de acordo com a tabela anterior) e Potência mW (que será calculada):
Para cada valor de R2 alterada no LTspice, você deve anotar na planilha em Excel:
Exemplo para R2 = 200 ohms:
Após realizar esse procedimento para toda a faixa de resistência, plote o gráfico de resistência
versus potência: você deve selecionar as colunas Rcarga e Potência (mW), ir até o menu
superior na aba “Inserir→Gráfico→ Dispersão”
O gráico será gerado, e você deve verificar que a máxima transferência de potência ocorre
quando Rcarga=RTH. Ainda, por meio da fórmula da máxima transferência de potência é
possível validar o valor de potência estimado.
Aqui, finaliza-se a atividade prática
Avaliando os resultados:
Como resultado da execução dos procedimentos práticos, apresente os gráficos obtidos e
capturas de tela do experimento no simulador. Além disso, descreva detalhadamente todas as
etapas executadas e uma discussão dos resultados obtidos.
Checklist:
✓ Realizar a montagem do circuito para a comprovação do teorema da transformação de
fontes.
✓ Validar matematicamente por meio dos teoremas, o resultado obtido em simulação.
✓ Realizar a montagem do circuito para a comprovação do teorema da máxima
transferência de potência.
✓ Validar matematicamente por meio dos teoremas, o resultado obtido em simulação.
✓ Realizar a plotagem gráfica para a comprovação do teorema da máxima transferência
de potência.
RESULTADOS
Resultados do experimento:
Ao final dessa aula prática, você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações
obtidas no experimento, os cálculos realizados, em conjunto com um texto conclusivo a respeito
das informações obtidas. O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb.
• Referências bibliográficas ABNT (quando houver).
Resultados de Aprendizagem:
Os resultados de aprendizagem esperados com este experimento incluem a compreensão teórica
e prática dos teoremas da transformação de fonte e da máxima transferência de potência,
capacitando os alunos a realizar montagens de circuitos elétricos utilizando o software LTspice,
validar experimentalmente a equivalência entre os circuitos de Thévenin e Norton em termos de
tensão e corrente na carga, e identificar as condições de máxima transferência de potência por
meio da análise gráfica e cálculo de dados simulados. Além disso, os alunos serão capazes de
aplicar métodos de simulação para otimizar a análise de circuitos e validar conceitos
fundamentais por meio de experimentos e ferramentas computacionais.

ROTEIRO DE AULA PRÁTICA
NOME DA DISCIPLINA: Circuitos Elétricos
Unidade: U4_CIRCUITOS_DE_PRIMEIRA_E_SEGUNDA_ORDEM
Aula: A4_CIRCUITOS_DE_SEGUNDA_ORDEM_COM_FONTE
OBJETIVOS
Definição dos objetivos da aula prática:
Compreender o funcionamento de um circuito RC. Desenvolver e simular um circuito RC. Analisar
os resultados obtidos de forma analítica e computacional.
SOLUÇÃO DIGITAL:
LTspice
LTspice é um software simulador SPICE poderoso, rápido e gratuito, captura esquemática e
visualizador de forma de onda com melhorias e modelos para melhorar a simulação de circuitos
analógicos. Sua interface de captura esquemática gráfica permite sondar esquemas e produzir
resultados de simulação, que podem ser explorados ainda mais através do visualizador de forma
de onda integrado.
O download do software pode ser feito no seguinte endereço:
https://www.analog.com/en/resources/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html
Após o download, a instalação é rápida e intuitiva. A própria desenvolvedora do software
fornece um tutorial básico de utilização que pode ser acessados em:
https://www.analog.com/en/resources/media-center/videos/series/ltspice-getting-startedtutorial.html
PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES
Procedimento/Atividade nº 1
Simulação de circuito RC com fonte
Atividade proposta:
Realizar a simulação de um circuito elétrico composto por resistores, capacitor e fonte de
corrente, a fim de avaliar a curva de carregamento do capacitor.
Procedimentos para a realização da atividade:
Caro aluno, para a realização dessa aula prática você precisa abrir o LTspice e criar um novo
esquemático. Feito isso, monte o circuito apresentado a seguir. Para adicionar um capacitor ao
circuito aperte a tecla ‘C’ do teclado.
Configure a simulação para ‘Transient’ com os parâmetros a seguir:
Aperte o botão com o icone de play para que a simulação seja feita. Para que seja traçada a
curva da tensão sobre o capacitor, você deve clicar sobre ele para que a ponta de prova seja
adicionada ou então selecionar a tensão do nó onde ele está ligado na opção ‘Select visible
traces’:
Colete o valor da tensão em regime permante pelo gráfico e resolva o circuito analiticamente.
Faça o tempo tender a infinito e compare com o resultado computacional.
Avaliando os resultados:
Como resultado da execução dos procedimentos práticos, apresente os gráficos obtidos e
capturas de tela do experimento no simulador. Além disso, descreva detalhadamente todas as
etapas executadas e uma discussão dos resultados obtidos. Compare a resolução analítica do
circuito com o resultado obtido pela simulação.
Checklist:
✓ Acessar o tutorial de instalação e uso do LTspice.
✓ Criar um novo circuito no LTspice.
✓ Selecionar os elementos necessários ao circuito simulador.
✓ Realizar a devida ligação entre os elementos, sem esquecer das referências de terra.
✓ Coletar a tensão da saída no capacitor.
✓ Comparar a resolução analítica com a simulação.
RESULTADOS
Resultados do experimento:
Ao final dessa aula prática, você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações
obtidas no experimento, os cálculos realizados, em conjunto com um texto conclusivo a respeito
das informações obtidas. O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb.
• Referências bibliográficas ABNT (quando houver).
Resultados de Aprendizagem:
Ao final deste experimento, o aluno deverá ser capaz de montar e configurar simulações de
circuitos no LTspice, determinar a tensão em regime permanente em capacitores, realizar a
análise de circuitos com o tempo tendendo ao infinito e comparar criticamente os resultados
obtidos por simulação com os calculados teoricamente, avaliando eventuais discrepâncias.

ROTEIRO DE AULA PRÁTICA
NOME DA DISCIPLINA: Circuitos Elétricos
Unidade: U4_CIRCUITOS_DE_PRIMEIRA_E_SEGUNDA_ORDEM
Aula: A2_CIRCUITOS_DE_PRIMEIRA_ORDEM_COM_FONTE
OBJETIVOS
Definição dos objetivos da aula prática:
Entender a constituição e funcionameneto de circuitos RC e RL de primiera ordem. Familiarizarse com o ambiente do LTspice. Analisar a resposta natural destes circuitos ao longo do tempo.
Interpretar os resultados obtidos nas simulações.
SOLUÇÃO DIGITAL:
LTspice
LTspice é um software simulador SPICE poderoso, rápido e gratuito, captura esquemática e
visualizador de forma de onda com melhorias e modelos para melhorar a simulação de circuitos
analógicos. Sua interface de captura esquemática gráfica permite sondar esquemas e produzir
resultados de simulação, que podem ser explorados ainda mais através do visualizador de forma
de onda integrado.
O download do software pode ser feito no seguinte endereço:
https://www.analog.com/en/resources/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html
Após o download, a instalação é rápida e intuitiva. A própria desenvolvedora do software fornece
um tutorial básico de utilização que pode ser acessados em:
https://www.analog.com/en/resources/media-center/videos/series/ltspice-getting-startedtutorial.html
PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES
Procedimento/Atividade nº 1
Análise de circuitos de primeira ordem sem fonte
Atividade proposta:
Simular circuitos RC e RL sem fonte no software LTspice e analisar sua resposta no tempo.
Procedimentos para a realização da atividade:
Os circuitos de primeira ordem, nomeadamente RC e RL, são fundamentais no estudo de
sistemas eletroeletrônicos. Eles têm a capacidade de armazenar energia e liberá-la ao longo do
tempo, levando a comportamentos temporais específicos após perturbações. Essa aula prática
irá explorar a resposta natural destes circuitos usando o software LTspice.
Para a realização dos procedimentos práticos, siga os seguintes passos:
• Abra o LTspice e crie um novo esquemático.
• Selecione os componentes necessários que estão na barra ferramentas.
• Montar um circuito RC: conecte um resistor e um capacitor em série.
• Montar um circuito RL: conecte um resistor e um indutor em série.
Etapa 1 – Circuito RC
Selecione um resistor e um capacitor e os adicione ao seu esquemático. Adicione também um
ponto de GND.
Ajuste o valor do resistor em 𝟑𝟑 𝒌𝛀 e do capacitor de 𝟒𝟕 𝝁𝑭 e faça as ligações conforme indicado
na Figura a seguir. A tensão inicial no capacitor deve ser de 55V, sendo esse ajuste feito
adicionando uma diretiva de simulação com o seguinte texto: ‘.ic v(n001) = 55’.
Ao montar um circuito RC sem fonte, você estará basicamente construindo um circuito com um
resistor (R) e um capacitor (C) em série, mas sem uma fonte de alimentação externa.
Configure a simulação no modo ‘Transient’ com ‘Stop time’ de 10 s. Deixe os demais parâmetros
inalterados.
Aperte o botão com o ícone de play para que a simulação seja feita. Para que seja traçada a
curva da tensão sobre o resistor, você deve clicar sobre ele para que a ponta de prova seja
adicionada ou então selecionar a tensão do nó onde ele está ligado na opção ‘Select visible
traces’:
Apresente o gráfico obtido em seus resultados.

Etapa 2 – Circuito RL
Monte um circuito série composto por um resistor de 𝟏𝟎 𝛀 e um indutor de 𝟏𝟎𝟎 𝒎𝑯 , seguindo a
mesma estrutura de circuito da Etapa 1. Para carregar o indutor inicialmente com 1 A, adicione
uma diretiva de simulação com o seguinte texto: ‘.ic i(L1) = 1’, conforme a figura a seguir.
Ao montar um circuito RL sem fonte, você estará basicamente construindo um circuito com um
resistor (R) e um indutor (L) em série, mas sem uma fonte de alimentação externa.
Configure a simulação no modo ‘Transient’ com ‘Stop time’ de 10s. Deixe os demais parâmetros
inalterados. Execute a simulação e adicione a curva da tensão sobre o resistor no gráfico.
Apresente o gráfico obtido em seu relatório.
Avaliando os resultados:
Como resultado da execução dos procedimentos práticos, apresente os gráficos obtidos e
capturas de tela do experimento no simulador. Além disso, descreva detalhadamente todas as
etapas executadas e uma discussão dos resultados obtidos. Compare a constante de tempo
teórica (τ=RC para circuito RC e τ=L/R para circuito RL) com os resultados da simulação.
Checklist:
✓ Execute o software de simulação.
✓ Monte o circuito RC, configure e realize simulação.
✓ Crie um novo projeto e monte o circuito RL.
✓ Configure e realize a simulação do circuito RL.
✓ Faça uma análise detalhada dos resultados obtidos

RESULTADOS
Resultados do experimento:
Ao final dessa aula prática, você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações
obtidas no experimento, os cálculos realizados, em conjunto com um texto conclusivo a respeito
das informações obtidas. O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb.
• Referências bibliográficas ABNT (quando houver).
Resultados de Aprendizagem:
Ao final deste experimento, você deverá ser capaz de montar e configurar simulações de circuitos
RC e RL utilizando o software LTspice, analisar o comportamento transitório dos componentes
em circuitos sem fonte de alimentação, ajustar condições iniciais para capacitores e indutores, e
interpretar os gráficos obtidos, relacionando os resultados simulados às características teóricas
desses circuitos.