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Atividade Prática 1 Prof.ª Dayane Bravo
Transformadas: Tempo Contínuo e Discreto
Atividade Prática da disciplina:
Transformadas: Tempo Contínuo e Discreto
1. OBJETIVO
Essa atividade tem como intuito colocar em prática os métodos de resolução
de equações diferenciais por meio das Transformadas abordadas na disciplina.
Como contexto, utilizaremos uma Equação Diferencial que descreve a corrente de
um circuito. Com esta situação problema você será capaz de compreender a
importância e aplicação das Transformadas.
Após o término do relatório, o aluno deverá entregar em um ARQUIVO ÚNICO
NO FORMATO PDF no AVA no ícone trabalhos.
2. INTRODUÇÃO
Quando falamos sobre Equações Diferenciais, temos uma gama de métodos
para resolver esses problemas. As transformadas podem ser utilizadas como
método de resolução destas equações. Uma possível aplicação das Transformadas
de Fourier, Laplace e Z ocorre no cálculo da corrente em um circuito para um
determinado instante.
3. PROCEDIMENTOS
Desenvolver os cálculos detalhados para resolver os problemas
enunciados.
4. PROBLEMAS
QUESTÃO 01
Para um circuito em série contendo apenas um resistor e um indutor, a
segunda Lei de Kirchhoff estabelece que a soma das quedas de tensão no indutor
(L) e no resistor (R) é igual à tensão aplicada no circuito E(t), conforme ilustrado na
figura:
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Obtemos assim, a equação diferencial linear para a corrente i(t):
𝐿
𝑑𝑖
𝑑𝑡
+ 𝑅𝑖 = 𝐸(𝑡)
Com base nessas informações, suponha que uma bateria de 5 volts é
conectada ao circuito descrito acima, no qual a indutância é de 2H e a resistência
é de 10 ohms. Determine a corrente i(t) por meio da Transformada de Fourier.
Utilize: ℱ{𝑓(𝑛)(𝑥)} = (−𝑖𝛼)𝑛𝐹(𝛼) e ℱ−1{𝐹(𝛼)} =
1
𝜋
∫ 𝐹(𝛼)𝑒−𝑖𝛼𝑥𝑑𝛼
∞
−∞
QUESTÃO 02
Determine a corrente de um circuito, dado sua equação diferencial
𝑑2𝑖
𝑑𝑡2
−
𝑑𝑖
𝑑𝑡
− 6𝑖 = 0
Por meio da Transformada de Laplace, sabendo que 𝑖(0) = 2 e
𝑑𝑖
𝑑𝑡
= −1.
Utilize: ℒ{𝑦′(𝑦)} = 𝑠ℒ{𝑦(𝑡)} − 𝑦(0) ; ℒ{𝑦′′(𝑡)} = 𝑠2ℒ{𝑦(𝑡)} − 𝑠𝑦(0) − 𝑦′(0)
e ℒ−1 {
1
𝑠−𝑎
} = 𝑒𝑎𝑡
QUESTÃO 03
Determine a corrente de um circuito, sabendo que
𝑦𝑛−2 − 𝑦𝑛−1 − 6𝑦𝑛 = 𝛿
Por meio da Transformada Z.
Utilize: 𝑍{𝑦(𝑛+𝑘)} = 𝑌(𝑧) ∗ 𝑧
𝑘
; 𝑍{𝛿} = 1 e 𝐹 (
𝑧
𝑧−𝑎
) = 𝑎𝑛
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INFORMAÇÕES ADICIONAIS
O intuito desta atividade é que você escreva com as suas palavras a solução
numérica para os problemas enunciados para melhor compreensão dos métodos
aprendidos na disciplina.
É importante ressaltar que é considerado plágio quando se usa um texto
exatamente igual a um já existente. Acima de 5 palavras idênticas e na mesma
sequência em uma frase, essa frase é considerada que foi plagiada. Em um
trabalho acadêmico, deve-se ler diversos textos de referência e reescrever com as
suas palavras tudo o que foi entendido. É possível fazer citação de trechos de um
texto, mas mesmo com citação é preciso ter o cuidado para que o seu trabalho não
seja uma cópia idêntica (PORTAL EDUCAÇÃO, 2018).
Referências
NAGLE, Kent R.; SAFF, Edward B.; SNIDER, Arthur David. Equações
diferenciais. 8.ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2013.
PORTAL EDUCAÇÃO. O Crime de Plágio. Disponível em:
<https://www.portaleducacao.com.br/conteudo/artigos/direito/o-crime-de-
plagio/50044>, acesso em 11 de junho de 2018.
J., ROBERTS. M. Fundamentos de Sinais e Sistemas. ArtMed, 09/2010.