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Analise
de Circuitos em Corrente Continua
Aula011:Teorema
de Thevenin
Bibliografia:
Analise de Circuitos em
Corrente Continua - Rômulo O. Albuquerque - Editora Érica
Analise e Simulação de Circuitos no
Computador - MultSIM2001 - Rômulo O. Albuquerque - Editora Érica
Resistência de Thevenin | Tensão de Thevenin | |
Experiência010 | Exercícios Propostos | Exercícios Resolvidos |
1. Enunciado
O teorema de Thevenin é
usado para simplificar e resolver um circuito e tem o enunciado:
"Dado um circuito contendo bipolos lineares e dois pontos desse circuito,
pontos A e B. O circuito entre A e B pode ser substituído por um circuito
equivalente constituído de uma fonte de tensão (UTH) em serie com
uma resistência ( RTH)".
Na figura1a temos um circuito composto de vários elementos lineares, e dois pontos
A e B desse circuito. À direita na figura1b temos o circuito Equivalente
Thevenin composto de uma bateria (UTH) e de uma resistência (RTH).
|
Fig01: Circuito elétrico ( a ) e seu equivalente Thevenin ( b ) ( Inicio ) |
RTH é a resistência equivalente de Thevenin e UTH o gerador
de Thevenin ou tensão equivalente de Thevenin.
RTH é calculada determinando a
resistência equivalente entre os pontos A e B quando os geradores de tensão
da figura1a são eliminados ( colocados em curto circuito ).Caso
existam geradores de corrente os mesmos devem ser abertos.
2. Calculo da Resistência de Thevenin do circuito da figura1a
RTH=10 //10 +10 =15 Ohms | |
Fig02: Determinação da resistência de Thevenin ( Inicio ) |
UTH é calculada determinando a tensão em vazio( em aberto )
entre os pontos A e B no circuito da figura1a.
3. Calculo da Tensão de Thevenin do circuito da figura1a.
No circuito, do lado esquerdo a corrente é nula.Os pontos E , D e B tem mesmo potencial, logo entre C e B temos 10V e como entre C e A temos 10V . Entre A e B teremos 20V. | |
Fig03: Determinação da tensão de Thevenin ( Inicio ) |
Portanto a tensão de Thevenin vale 20V e a resistência de Thevenin vale 15W.
Após se determinar o equivalente Thevenin, figura4, a corrente na resistência RL deverá ser a mesma tanto no circuito original , figura1a, como no circuito equivalente, figura1b.
Fig04: Medida da corrente na carga - Circuito equivalente |
Fig05: Medida da corrente na carga - Circuito original ( Inicio ) |
4. Experiência10 - Teorema de Thevenin ( EWB5.12 e MultiSIM2001)
4.1) Para o circuito da figura6 pede-se calcular RTH e UTH entre
os pontos A e B. Para isso siga os procedimentos a seguir:
Fig06: Circuito para experiência010 parte 1 |
4.2) Substitua as fontes de tensão por um curto circuito e em seguida determine a resistência entre os pontos A e B. Anote na tabela I como como RTH.
4.3) Abra circuito da figura6 nos pontos A e B, e calcule a tensão entre A e B nessas condições ( em vazio ). Anote na tabela I como UTH
Tabela I
Cálculos - Equivalente Thevenin |
|
Valor de RTH | Valor de UTH |
4.4) Abra o arquivo ExpCC010
e identifique o circuito da figura6. Ative-o, anotando na tabela II o valor da
corrente em RL, como IL( circuito original ).
4.5) Abra o arquivo ExpCC010b e identifique o
circuito da figura7. Ative-o, e meça a resistência entre A e B
usando o Ohmímetro. Anote o resultado na tabela II como RTH(
medido)
( Inicio )
Fig07: Medindo a resistência de Thevenin - RTH |
4.6) Abra o arquivo ExpCC010b e identifique o
circuito da figura8. Ative-o, e meça a tensão entre A e B usando o
voltímetro.
Anote o resultado na tabela II como UTH( medido)
Fig08: Medindo a tensão de Thevenin - UTH ( Inicio ) |
TabelaII
Medidas - Equivalente Thevenin |
|||
IL( circuito original ) |
IL( circuito equivalente ). |
RTH( medido) | UTH( medido) |
4.7) Abra o arquivo ExpCC010b e identifique o circuito da figura9. Ative-o, meça a corrente no circuito equivalente, anotando na tabela II o valor da corrente em RL. Anote como IL( circuito equivalente ).
Fig09: Medindo a corrente no circuito equivalente |
5. Conclusões
1) Determinar o equivalente Thevenin em cada caso, entre os pontos A e B ( Inicio )
clique aqui para ver a resposta |
clique aqui para ver a resposta |
2) Para o circuito, desenhar o gráfico da
tensão em função da corrente ( UxI ), isto é, a curva característica do
bipolo
AB.
Sugestão: Adote dois valores para RL, determinando U e I para cada valor. Como
o gráfico é uma reta, basta unir esses pontos para obter a curva característica.
Obtida a reta você pode determinar a tensão em vazio ( FEM equivalente do
bipolo AB ) e a sua resistência interna a partir da inclinação do gráfico.
Clique aqui para ver o equivalente Thevenin Clique aqui para ver a curva característica do bipolo AB |
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