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Aula prática Circuitos elétricos avançados
Disciplina: Circuitos Elétricos Avançados.
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 1
Unidade: Unidade 1 – Introdução e análise de circuitos elétricos em corrente
alternada.
Aula: Aula 2 – Fasores e Impedância.
Software
Acesso on-line.
Livre.
Infraestrutura
Computador com o software LTspice instalado.
Descrição do software
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-started-
tutorial.html
Atividade Prática
Introdução
Olá, estudante!
Nesta atividade prática, iremos nos aprofundar nos conceitos teóricos aprendidos durante as
aulas e aplicar uma simulação de circuitos elétricos utilizando o software LTspice. Vale ressaltar
que, o LTspice é um software de simulação de circuitos amplamente utilizado por engenheiros e
estudantes para projetar, analisar e testar circuitos elétricos de maneira eficaz e segura.
Nesta prática, aprenderemos a montar um circuito elétrico no LTspice e realizar medições
precisas de tensão (nos terminais de carga ab) e corrente (nos terminais de carga ab). Esses
conceitos são fundamentais para compreender o comportamento de circuitos elétricos
Interno
complexos, sendo aplicáveis em diversas áreas da engenharia.
Esta atividade prática é uma oportunidade para você aperfeiçoar seus estudos sobre circuitos
elétricos, relacionando a teoria com o mundo real. Além disso, permitirá que você ganhe
habilidades e competências valiosas na análise e na simulação de sistemas elétricos. Portanto,
prepare-se para explorar conceitos teóricos e aplicá-los diretamente no LTspice, desenvolvendo
uma compreensão sólida dos princípios subjacentes dos sistemas elétricos avançados.
Atividade proposta
Montar um circuito elétrico no LTspice, calcular a resistência e a tensão de Thévenin com base
na teoria estudada, medir com o voltímetro e com o amperímetro a tensão e a corrente nos
terminais de carga ab, respectivamente, bem como analisar as curvas senoidais apresentadas
pelos equipamentos.
Objetivos
✓ Montar o circuito no programa LTspice;
✓ Calcular a resistência e a tensão de Thévenin aplicando a teoria estudada;
✓ Calcular a tensão e a corrente nos terminais de carga ab manualmente;
✓ Medir a tensão nos terminais de carga ab e comparar com o calculado manualmente;
✓ Medir a corrente nos terminais de carga ab e comparar com o calculado manualmente; e
✓ Plotar e analisar as curvas senoidais de tensão e de corrente nos terminais de carga.
Procedimentos para a realização da atividade
Olá, estudante!
Para a realização dessa aula prática, você precisa abrir o LTspice e criar um novo esquemático,
clicando no local indicado. Além disso, siga os passos a seguir.
1 – Identifique a posição da fonte de tensão, resistor e referência, como indicado nas figuras a
Interno
seguir. Para a fonte de tensão, nas configurações avançadas, selecione a opção “SINE” e
coloque os valores de amplitude e frequencia conforme o indicado no experimento. 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’.
2 – O circuito elétrico proposto é mostrado na Figura 2 e possui os seguintes resistores: R1 =12
Ω, R2 = 3 Ω e R3 = 6 Ω. Também, possui duas fontes de tensão alternada (CA) operando em 60
Interno
Hz: V1 = 84 V e V2 = 21 V.
3 – Considere os terminais de carga os pontos a e b;
4 – Com base na teoria estuda durante as aulas, calcule a resistência e a tensão de Thévenin;
5 – Agora que você já tem os valores da resistência e da tensão de Thévenin, realize a simulaçao
do circuito a fim de obter os valores de tensão e corrente sobre a carga. Configure a simulação
no modo ‘Transient’, com os seguintes parâmetros:
Aperte o botão com o icone de play para que a simulação seja feita. Para que seja traçada a
curva da tensão e corrente desejadas, você deve clicar no nó e no teminal do resistor para que
as pontas de prova sejam adicionadas ou então selecione a tensão e corrente na opção ‘Select
visible traces’:
Interno
5 – Feito isso você irá obter as curvas de tensão e a corrente nos terminais de carga “a” e “b” e
pode comparar com o calculado manualmente aplicando as técnicas de Thévenin estudadas. Não
esqueça de apresentar as curvas de tensão e de corrente senoidais no relatório.
Checklist
✓ Abrir o LTspice;
✓ Realizar a conexão adequada entre os elementos do circuito;
✓ Executar a simulação para medir as variáveis de tensão e corrente nos terminais de carga;
✓ Analisar a curva e os valores de tensão e de corrente senoidais apresentadas pelas
curvas.
Estudante, você deverá entregar:
Olá, estudante!
Você deverá entregar um relatório técnico da prática em formato PDF com capa, sumário,
introdução, desenvolvimento, conclusão e referências bibliográficas utilizadas. Deve possuir a
imagem do circuito montado e a descrição do passo a passo das ligações dos elementos de
circuitos. Além disso, é necessário constar os valores calculados da resistência e da tensão de
Thévenin do circuito proposto, os valores de tensão e da corrente nos terminais de carga e as
imagens das curvas senoidais da tensão e da corrente nos terminais de carga a e b.
Interno
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 2
Unidade: Unidade 2 – Circuitos trifásicos e análise de potência em corrente
alternada.
Aula: Aula 7 – Análise de circuitos trifásicos equilibrados.
Software
Acesso on-line
Livre
Infraestrutura
Computador com o software LTspice instalado
Descrição do software
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-started-
tutorial.html
Atividade Prática
Introdução
Nesta atividade prática, você irá se aprofundar nos conceitos teóricos aprendidos durante as
aulas e aplicar uma simulação de circuitos elétricos utilizando a ferramenta LTspice. Vale ressaltar
que o LTspice é um software de simulação de circuitos amplamente utilizado por engenheiros e
estudantes para projetar, analisar e testar circuitos elétricos de maneira eficaz e segura.
Neste laboratório, você aprende a montar um circuito elétrico com a fonte na configuração em
estrela e a carga em triângulo no LTspice e realizar medições precisas com o amperímetro e
voltímetro para avaliar os valores de linha, assim como também plotar a curva características.
Interno
Esta atividade prática é uma oportunidade para você aperfeiçoar nos temas dos circuitos elétricos
trifásicos de forma interativa e relacionar a teoria com o mundo real, permitindo que você ganhe
habilidades valiosas na análise e simulação de sistemas elétricos equilibrados. Portanto, prepare-
se para estudar conceitos teóricos e aplicá-los diretamente no LTspice, desenvolvendo uma
compreensão sólida dos princípios subjacentes a sistemas elétricos avançados.
Atividade proposta
Montar um circuito elétrico no LTspice, trifásico e equilibrado da topologia estrela-triângulo.
Devem ser feitas as leituras dos valores de tensão e corrente de linha e de fase, bem como plotar
a curva da corrente na resistência R1 da carga na conexão em triângulo.
Objetivos
Montar um circuito na topologia em estrela-triângulo no programa LTspice;
Medir os valores da tensão de cada linha;
Medir os valores da corrente de cada linha;
Verificar o valor da corrente na resistência R1; e
Plotar a curva característica da corrente na resistência R1 da conexão em triângulo.
Procedimentos para a realização da atividade
Olá estudante!
Para a realização dessa aula prática, você precisa acessar utilizar o LTspice. Siga os seguintes
procedimentos:
1 – Abra o LTspice e crie um novo esquemático.
2 – O circuito elétrico proposto é mostrado a seguir e possui as seguintes características: VA=
100 ∟0° V, VB=100 ∟-120° V e VC = 100 ∟120° V e resistências R1=R2=R3=10 Ω.
3 – Considere que a fonte é uma conexão em estrela;
Interno
4 – A carga é uma conexão em triângulo e possuem valores equilibrados;
5 – A carga é puramente resistiva;
6 – A montagem que deve ser realizada no simulador está apresentada a seguir. Para garantir a
defasagem entre as fontes, configure o parâmetro ‘Phi[deg]’, como 0, -120o e 120, para V1, V2 e
V3 respectivamente.
CONTINUA …
Aula prática Circuitos elétricos avançados
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