Questão 1 (40 pontos)
!!! Perguntas faíscas ( 10 pontos cada) !!!
O que caracteriza um circuito elétrico como sendo de segunda ordem?
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O que caracteriza um circuito elétrico como sendo de segunda ordem?
Passo 1
O enunciado pergunta o que faz um circuito elétrico ser de “segunda ordem”. O conteúdo envolvido é teoria de circuitos lineares e equações diferenciais: na modelagem de um circuito, a ordem da equação diferencial que o descreve determina a “ordem” do circuito.
Passo 2
Em circuitos elétricos, cada elemento de armazenamento de energia (indutor ou capacitor) introduz uma derivada na equação diferencial de estado. A ordem do circuito é igual ao maior grau de derivada presente na equação que relaciona tensão e corrente, ou equivalentemente, ao número de variáveis de estado independentes.
Passo 3
Um circuito é de segunda ordem quando a equação diferencial que governa suas variáveis (por exemplo, tensão em capacitores ou corrente em indutores) contém derivadas de até segunda ordem. Na prática isso implica que ele possui dois elementos de armazenamento de energia independentes (podem ser dois indutores, dois capacitores ou um de cada).
Passo 4
Esses dois elementos geram duas variáveis de estado diferentes (por exemplo,
e
), levando à necessidade de uma equação diferencial de segunda ordem para descrever totalmente a dinâmica do circuito.
Resposta
Um circuito elétrico é de segunda ordem se, ao ser modelado, sua equação diferencial apresentar derivadas de até segunda ordem, o que corresponde a ter dois elementos de armazenamento de energia independentes (duas variáveis de estado).