Simulação de Circuitos Elétricos

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AVALIAÇÃO 3- CIRCUITOS ELÉTRICOS 1 
FILIPE MALHEIROS FELIX DE JESUS 
LEVI AUGUSTO DA SILVA CAMARA 
EDUARDO ARAUJO 
 
Resumo: Nos últimos anos, vários softwares de simulação para experimentos 
físicos apareceram. Através do uso de software, pode-se visualizar a situação real 
em atividades virtuais. A proposta visa realizar atividades para mostrar que o 
software de simulação pode ser usado para aprender circuitos. Este material tem 
como objetivo ajudar a entender os fenômenos nessa área através de problemas 
físicos envolvendo circuitos, a fim de buscar formas de entender conceitos por meio 
da interação com o software. 
Palavras-Chave: circuitos;softwares;simulação 
 
 
 EVALUATION 3 - ELETRICAL CIRCUITS 1 
 
Abstract: In recent years, several simulation software for physical experiments has 
appeared. Through the use of software, one can visualize the real situation in virtual 
activities. The proposal aims to carry out activities to show that the simulation 
software can be used to learn circuits. This material aims to help understand the 
phenomena in this area through physical problems involving circuits, in order to seek 
ways to understand concepts through interaction with the software. 
Keywords: circuits; software; simulation 
 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
O uso de softwares de simulação em um curso superior congrega a experiência 
dos alunos com a ferramenta e uma forma diferente de aprendizagem 
(BASGALUPE, 2014). Logo tem-se como intuito deste artigo, a resolução das 
questões sobre circuitos elétricos em corrente alternada, junto ao conhecimento 
de algoritmos computacionais para a simulação dos circuitos e análise dos 
resultados, visando uma avaliação acadêmica, para se refutar os resultados 
obtidos e averiguar a confiabilidade das resoluções. 
 
2. METODOLOGIA 
Para o feito das simulações e comparações dos resultados obtidos utilizou-se 
o Falstad (software de simulação de circuitos elétricos) para a realização dos 
experimentos. 
 
 
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
As questões dispostas pelo docente propõem uma objetividade na resolução, 
juntamente aos elementos e propriedades do circuito elétrico. Trazendo assim 
embasamento e valores como fator de potência e elementos básicos como tensão 
e potência envolvendo números complexos. 
 
A partir disso, faz-se a resolução das questões que aborda o fator de potência, 
potencias e o comportamento da circuito dada à variação dos valores do fator. Com 
isso, traz-se a resolução explicitada na Figura 1, 2, 6 e 7, realizada através de 
cálculos e formulações demonstrada na física. 
 
Logo após a conclusão do resultado, fez-se a simulação do circuito em 
software, demonstrada na Figura 4,5 e 8, e com isso concluiu-se que os valores 
obtidos através dos cálculos foram semelhantes aos resultados das simulações. 
 
 
 
 
 QUESTÃO 1 
 
Na questão 1 a partir da análise de circuitos e de cálculos de potencias, encontrou-
se o fator de potência e a corrente inicial, logo após esses cálculos foi solicitado 
uma correção do fator de potência (calculo letra b), ao alterar o fator de potência a 
corrente também altera, isso foi demonstrado na letra c da questão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 1: Resolução da questão 1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2: Resolução da questão 1 
 
 
 
Letra E) A corrente gasta antes da correção do fator de potência é muito maior, e a 
eficiência energética é muito menor, pois a porção imaginaria da potência complexa é 
grande, ao corrigir o fator de potência o valor é reduzido, mas mantem a mesma 
potência real, por que ao conectar um capacitor em paralelo ao circuito reduz a parte 
imaginaria da potência complexa, assim diminuído seu valor e mantendo sua potência 
real. 
 
 
 
 
 
 
Letra D) Para fazer a simulação foi necessário que achasse os valores das 
impedâncias, para assim, a partir de cálculos, determinar o valor das resistências, 
capacitâncias e indutâncias dos componentes presente no circuito da simulação. 
 
 Figura 3: Valores para a simulação 
Ao achar as impedâncias, a parte real representa os valores dos resistores (2,93Ω; 
2,15Ω; 1,16Ω) e a parte imaginaria é utilizada para calcular os valores dos indutores 
e capacitores. 
 
 
 
 Figura 4: Simulação Questão 1 
 
 
Após achar o valor da capacitância, conecta um capacitor ao circuito para assim 
corrigir o fator de potência. 
 
 Figura 5: Simulação Questão 1 
 
QUESTÃO 2 
Na questão 2 foi solicitado que calculássemos os valores das tensões e das 
potencias complexas em cada componente elétrico, para calcular as tensões em 
cada componente foi necessário que achássemos as correntes que passam pelos 
mesmos, achar a potência complexa foi basicamente substituição de valores em 
formulas e conversões (retangular/polar). 
 
 Figura 6: Resolução da Questão 2 
 
 Figura 7: Resolução da Questão 2 
 
Como já foi calculado a impedância total (10,70-j3,80) ou (11,35ângulo(-19,55)), o 
valor do resistor é 10,70Ω, como a parte imaginaria é negativa, trata-se de um 
capacitor em serie com o resistor, onde sua capacitância é dada pela formula 
3,80=1/jwc, então sua capacitância é 0,70mF. 
 
 
 
 Figura 8: Simulação da Questão 2 
 
 
4. CONCLUSÃO 
Este trabalho propõe uma sequência para fornecer situações diferentes, a fim de 
entender os conceitos utilizados. A partir do uso de software de simulação o objetivo 
é que forneça os mesmos ou próximos valores aos cálculos. Portanto, as questões 
encaminhadas pelo professor confirmaram as conclusões experimentais passadas, a 
simulação realmente é extremamente útil, pois comprovou os resultados calculados. 
Trazendo assim, análises relevantes para a discussão do tema. 
 
5. REFERÊNCIAS 
 
BASGALUPE, Luís. Estudo de circuitos elétricos: Utilizando simulação 
computacional para preparar o uso de circuitos reais. 2014. Dissertação de 
Mestrado (Mestre em Ensino de Física) - UFRGS, [S. l.], 2014. Disponível em: 
http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=107373. Acesso em: 22 jun. 
2020.