Circuitos com até 4 malhas em corrente contínua

Resumo

Usamos o princípio de conservação de energia para induzir que o potencial gerado deve ser igual ao potencial dissipado em todas as malhas de um circuito contendo geradores e resistores. Com isto, deduzimos duas expressões para a diferençae potencial aplicado a quaisquer dois pontos no circuito, incluindo aí o caso particular de dois pontos coincidentes. A aplicação destas expressões resultou num sistema linear de equações envolvendo as tensões dos geradores, e as correntes em cada segmento de condutores e resistores do circuito multimalhas. O sistema linear foi adequadamente resolvido utilizando o MatLab, para o qual desenvolvemos um programa computacional de nome CircuitoER4Malhas auxiliado por sub-rotinas para grafar analiticamente os componentes do circuito multimalhas. Este programa foi então aplicado á vários exemplos de circuitos iniciando com uma malha e culminando com problemas envolvendo geradores e resistores, alocados em cada um dos segmentos dispostos em 4 malhas. Os resultados foram explicitados na forma de gráficos analíticos mostrando os valores numéricos e também a direção das correntes e das diferenças de potencial em cada nó do circuito multimalhas. Adicionalmente, mostramos como o método exposto pode ser aplicado para circuitos que contém geradores de corrente em alguns dos segmentos do circuito multimalhas. O código computacional permite analisar as funções dos componentes no circuito e auxilia didaticamente no processo de ensino da eletricidade e de circuitos eletrônicos.