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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

 Teorema de Thevenin Enunciado

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

6. Exercícios Propostos

1) Determinar o equivalente Thevenin em cada caso, entre os pontos A e B                                      ( Inicio )

clique aqui para ver a resposta
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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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