Programa

Análise de Circuitos

Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Programa

O programa de Análise de Circuitos está condicionado pela localização da UC na estrutura curricular do MEEC. Por um lado falta o suporte físico do electromagnetismo e faltam as ferramentas matemáticas da análise diferencial e da análise complexa. Em con-trapartida não faz sentido, em AdC, abordar em profundidade matérias que virão a ser oferecidas e desenvolvidas nos programas das UCs situadas a jusante. O programa de AdC desdobra-se em 7 capítulos. Cap. 1 - Circuitos Eléctricos Lineares: Conceitos Fundamentais Grandezas eléctricas (carga eléctrica, intensidade de corrente, tensão, potência e energia). Elementos activos (geradores/fontes independentes e dependentes). Elementos passivos (resistência, bobina e condensador). Conservação da energia. Linearidade e sobreposição. Cap. 2 - Análise Elementar de Circuitos Resistivos em Regime Estacionário Leis de Kirchhoff (KCL e KVL). Associações série e paralelo. Divisor de tensão e divisor de corrente. Conversão estrela-triângulo. Teoremas de Thévenin e de Norton. Cap. 3 - Métodos Gerais de Análise de Circuitos em Regime Estacionário Noções elementares de topologia de redes (rede, nó, ligação, árvore, ramo, corda, malha). Equações topológicas (matrizes de incidência). Ortogonalidade tensões-correntes. Teorema de Tellegen. Equações de constituição das ligações. Sistema de equações inde-pendentes e sua redução. Método dos nós e método das malhas. Cap. 4 - Regime Dinâmico de Circuitos Lineares Passivos Variáveis de estado (correntes em bobinas, tensões em condensadores). Equações diferenciais de 1ª ordem (regimes permanente e livre, constante de tempo, condições ini-ciais). Circuitos RL e RC (resposta à excitação escalão e à excitação impulsiva). Cap. 5 - Análise de Circuitos no Domínio da Frequência Domínio de validade da análise (regime quase estacionário). Tensões e correntes com variação sinusoidal no tempo (valor máximo e eficaz, fase, avanço e atraso, amplitu-des complexas, equações vectoriais). Potência instantânea, potência aparente, potência activa. Operadores impedância e admitância. Circuitos de 1ª ordem (circuitos RL e RC; função de transferência, características de amplitude e de fase, diagrama de Bode). Cir-cuitos de 2ª ordem (circuitos R+LC série e R+LC paralelo; ressonância, factor de quali-dade, função de transferência, características de amplitude e de fase, largura de banda). Análise topológica de redes com ligações resistivas e reactivas. Cap. 6 - Quadripolos Lineares (2-Portas) Matriz de impedância (conexão série de quadripolos). Matriz de admitância (conexão paralelo de quadripolos). Matrizes híbridas (conexão série/paralelo de quadripo-los). Matriz de transferência (conexão em cadeia de quadripolos). Relação entre matrizes dum 2-portas (reciprocidade e simetria). Teorema de Miller. Cap. 7 - Dispositivos Activos e Elementos Não-Lineares Amplificador operacional (modelos do Amp-Op). Aplicações do amplificador operacional (montagens soma, diferença, diferenciadora e integradora). Díodo (modelos do díodo). Aplicações do díodo (circuito limitador, circuito protector contra interrupções, montagem rectificadora de meia-onda e de onda completa).