Elementos de circuitos elétricos

Agora que conhecemos as grandezas de um circuito elétrico e, a partir das analogias, temos uma intuição de como elas funcionam, veremos os elementos de circuitos elétricos.

Os elementos são as partes que podemos isolar dos circuitos, como fontes, resistores, capacitores e indutores.

Os elementos podem ser divididos em dois tipos: ativos (capazes de fornecer energia, como fontes de tensão e fontes de corrente) e passivos (incapazes de fornecer energia, como resistores, indutores e capacitores).

Veja a lista de posts do Curso Circuitos Elétricos em sequência.

Elementos ativos

Elementos ativos são aqueles capazes de fornecer energia ao circuito.

Exemplos de elementos ativos são as fontes de tensão e fontes de corrente.

Fontes de tensão e fontes de corrente

Uma fonte de tensão mantém a tensão de seus terminais, independente da corrente que está fornecendo. Alterando o circuito ligado a ela, a corrente varia, mas a tensão é mantida.

Voltando a nossa analogia, uma fonte de tensão é como uma caixa de água que mantém seu nível, mantendo o mesmo potencial independente de quanta água está sendo extraída pelos canos.

Uma fonte de corrente mantém a corrente de seus terminais, independente da tensão que está fornecendo. Alterando o circuito ligado a ela, a tensão vaira, mas a corrente é mantida.

Uma fonte de corrente é como uma bomba de água, mantendo o mesmo fluxo de água independente da altura (potencial) que a água está sendo entregue.

Fontes independentes e controladas

As fontes podem ser de dois tipos: independentes ou controladas/dependentes.

As fontes independentes mantém sua configuração, independente das condições do circuito. Ou seja, sua tensão ou corrente de saída não depende de outras grandezas do circuito.

Já as fontes controladas, ou fontes dependentes, alteram sua configuração de acordo com as condições do circuito. Ou seja, sua tensão ou corrente de saída depende de alguma grandeza do circuito, como tensão ou corrente em algum elemento.

Podemos ter vários tipos de fontes controladas, por exemplo:

  • FCCC Fonte de corrente controlada por corrente
  • FCCT Fonte de corrente controlada por tensão
  • FTCC Fonte de tensão controlada por corrente
  • FTCT Fonte de tensão controlada por tensão

Outros elementos ativos

Obviamente existem vários outros elementos de circuitos elétricos que são ativos, além de fontes de tensão e corrente.

Exemplos deles são amplificadores operacionais (AMPOPs) e transistores.

Estes outros elementos ativos, no entanto, podem ser modelados a partir de um conjunto de elementos passivos e ativos.

Elementos passivos

Elementos passivos são aqueles que não são capazes de fornecer energia ao circuito, ou seja, só podem gastar ou armazenar energia.

Exemplos de elementos passivos são resistores, capacitores e indutores.

Resistores

Resistores são elementos de circuitos elétricos que apresentam uma resistência a passagem de corrente. Dissipam energia enquanto conduzem corrente.

A resistência dos resistores é medida em ohm [Ω], ou volt/ampere [V/A], sendo representada geralmente pela variável R.

V = RI

Capacitores

Capacitores são elementos que apresentam a característica de armazenar energia em campo elétrico. A energia em um capacitor depende da tensão aplicada sobre ele. Os capacitores se opõem a variações bruscas na tensão, o que exigiria níveis infinitos de potência.

Em circuitos CC (corrente contínua) os capacitores funcionam como circuito aberto (a resistência CC de um capacitor tende ao infinito, RC→∞).

A capacitância dos capacitores é medida em farad [F], ou coulomb/volt [C/V], sendo representada geralmente pela variável C.

I = C dV/dt = C ∆V/∆t

Indutores

Indutores são elementos que apresentam a característica de armazenar energia em campo magnético. A energia em um indutor depende da corrente que ele conduz. Os indutores se opõem a variações bruscas na corrente, o que exigiria níveis infinitos de potência.

Em circuitos CC (corrente contínua) os indutores funcionam como curto-circuito (a resistência CC do indutor tende a zero, RL→0).

A indutância dos indutores é medida em henry [H], ou volt-segundo/ampère [Vs/A], sendo representada geralmente pela variável L.

V = L dI/dt = L ∆I/∆t

Outros elementos passivos

Existem vários outros elementos de circuitos elétricos que são passivos, além de resistores, capacitores e indutores.

Estes outros elementos passivos, no entanto, podem ser modelados a partir de um conjunto de elementos passivos.

Compartilhe e deixe sua sugestão!

Gostou do post? Foi útil? Clique abaixo e compartilhe com seus amigos!

Veja a lista de posts do Curso Circuitos Elétricos.

Autor: Djones Boni

Engenheiro Eletricista e Eletrônico. Professor de Engenharia Eletrônica na UTFPR Toledo. Interesses: Sistemas eletrônicos embarcados e de tempo real.

Deixe uma resposta

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *