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30/08/2016 1 Universidade de Brasília – UnB Departamento de Engenharia Elétrica – ENE ELETRICIDADE BÁSICA Prof.: Felipe V. Lopes, D. Sc. EB 1 Brasília, 2016 Unidade 2 CIRCUITOS RESISTIVOS Parte (3) EB 2 30/08/2016 2 Na Última Aula EB 3 Método das correntes de malha Método das tensões de nó P ro f. F e lip e Lo p es , D .S c. Na Aula de Hoje EB 4 • Teorema de Thévenin Definição Determinação do circuito equivalente de Thévenin Exercícios P ro f. F e lip e Lo p es , D .S c. 30/08/2016 3 Referências Bibliográficas EB 5 P ro f. F e lip e Lo p es , D .S c. EB 6 Teorema de Thévenin Motivação RL a b i + v - Preciso avaliar i e v para vários valores de RL! Tenho que analisar todo o circuito para cada valor de RL? Mas só me importa o que acontece entre os nós a e b!!! P ro f. F e lip e Lo p es , D .S c. 30/08/2016 4 EB 7 Teorema de Thévenin Motivação Circuitos complexos Não estou preocupado com o que acontece nas outras tomadas! Estou preocupado com a corrente e tensão nos eletrodomésticos! P ro f. F e lip e Lo p es , D .S c. EB 8 Teorema de Thévenin Motivação Mesmo se quiser analisar o efeito global dos equipamentos Terminais de alimentação Circuitos complexos P ro f. F e lip e Lo p es , D .S c. 30/08/2016 5 EB 9 Teorema de Thévenin Definição • O que é o teorema de Thévenin? Teorema que dá base para o cálculo do circuito equivalente de Thévenin • Circuito equivalente de Thévenin Circuito simplificado Mesmo comportamento do circuito original do ponto de vista de um dado par de terminais Pode ser obtido para qualquer circuito composto por elementos lineares (ou linearizados) o Nessa unidade, circuitos resistivos P ro f. F e lip e Lo p es , D .S c. EB 10 Teorema de Thévenin Circuito equivalente de Thévenin Para obter o circuito equivalente de Thévenin, precisa-se da Vth - Tensão de Thévenin Rth - Resistência equivalente de Thévenin P ro f. F e lip e Lo p es , D .S c. 30/08/2016 6 EB 11 Teorema de Thévenin Circuito equivalente de Thévenin O circuito equivalente substitui todas as fontes e resistores do circuito original (mesmo comportamento) P ro f. F e lip e Lo p es , D .S c. EB 12 Teorema de Thévenin Tensão de Thévenin RL= ∞ i = 0 + v - i = 0 + v = Vth - Vth - Tensão de Thévenin É a tensão de circuito aberto nos terminais sob análise P ro f. F e lip e Lo p es , D .S c. 30/08/2016 7 EB 13 Teorema de Thévenin Resistência equivalente de Thévenin RL= 0 i + v = 0 - i = icc Rth – Resistência equivalente de Thévenin É a resistência equivalente vista dos terminais sob análise + v = 0 - cc th th i V R P ro f. F e lip e Lo p es , D .S c. EB 14 Teorema de Thévenin Circuito equivalente de Thévenin RL a b Facilita significativamente o estudo das grandezas elétricas entre os terminais sob análise! Preciso avaliar i e v para vários valores de RL! P ro f. F e lip e Lo p es , D .S c. 30/08/2016 8 EB 15 Teorema de Thévenin Determinação do circuito equivalente de Thévenin • Diferentes formas Solução geral Solução para circuitos sem fontes dependentes Solução para circuitos com fontes dependentes P ro f. F e lip e Lo p es , D .S c. EB 16 Determinação do Circuito de Thévenin Forma Geral cc th th i V R aberto Circuito vVth P ro f. F e lip e Lo p es , D .S c. 30/08/2016 9 EB 17 Determinação do Circuito de Thévenin Exemplo 1 (Solução Geral) • 1) Para o circuito a seguir, calcule a corrente i que passa por um resistor R de 8 Ω conectado entre os nós a e b usando as leis de Kirchhoff. • 2) Obtenha o circuito equivalente de Thévenin visto dos nós a e b e, em seguida, calcule a corrente pelo resistor R de 8 Ω, comparando o resultado com o obtido no item anterior. A 2i P ro f. F e lip e Lo p es , D .S c. EB 18 Determinação do Circuito de Thévenin Exemplo 1 (Solução Geral) Calcular Vth V 32thV P ro f. F e lip e Lo p es , D .S c. 30/08/2016 10 EB 19 Determinação do Circuito de Thévenin Exemplo 1 (Solução Geral) Calcular icc e Rth 8 A 4 th cc R i P ro f. F e lip e Lo p es , D .S c. EB 20 Determinação do Circuito de Thévenin Exemplo 1 (Solução Geral) R = 8 Ω i A 2 88 23 i Mesmo resultado obtido anteriormente! P ro f. F e lip e Lo p es , D .S c. 30/08/2016 11 EB 21 Determinação do Circuito de Thévenin Solução para circuitos sem fontes dependentes aberto Circuito vVth 2) Desligar das fontes independentes eqth RR 1) Tensão de circuito aberto 3) Calcular a resistência equivalente P ro f. F e lip e Lo p es , D .S c. EB 22 Determinação do Circuito de Thévenin Exemplo 1 (Solução p/ circuitos sem fontes dependentes) Calcular Vth V 32thV P ro f. F e lip e Lo p es , D .S c. 30/08/2016 12 EB 23 Determinação do Circuito de Thévenin Exemplo 1 (Solução p/ circuitos sem fontes dependentes) Calcular Rth Manter a e b intactos 8thR P ro f. F e lip e Lo p es , D .S c. EB 24 Determinação do Circuito de Thévenin Exemplo 1 (Solução p/ circuitos sem fontes dependentes) R = 8 Ω i A 2 88 23 i Mesmo resultado obtido anteriormente! P ro f. F e lip e Lo p es , D .S c. 30/08/2016 13 EB 25 Determinação do Circuito de Thévenin Solução para circuitos com fontes dependentes aberto Circuito vVth 2) Desligar das fontes independentes 1) Tensão de circuito aberto P ro f. F e lip e Lo p es , D .S c. EB 26 Determinação do Circuito de Thévenin Solução para circuitos com fontes dependentes 3) Inserir uma fonte fictícia de corrente (Iaux) ou tensão (Vaux) entre os terminais avaliados e verificar a tensão e corrente nos terminais, respectivamente aux aux th I V R P ro f. F e lip e Lo p es , D .S c. 30/08/2016 14 EB 27 Determinação do Circuito de Thévenin Exemplo 1 (Solução p/ circuitos com fontes dependentes) Calcular Vth V 32thV P ro f. F e lip e Lo p es , D .S c. EB 28 Determinação do Circuito de Thévenin Exemplo 1 (Solução p/ circuitos com fontes dependentes) Calcular Rth P ro f. F e lip e Lo p es , D .S c. 30/08/2016 15 EB 29 Determinação do Circuito de Thévenin Exemplo 1 (Solução p/ circuitos com fontes dependentes) V 100auxV 8 A 5,21 th aux R I Valor determinado arbitrariamente Calcular Rth P ro f. F e lip e Lo p es , D .S c. EB 30 Determinação do Circuito de Thévenin Exemplo 1 (Solução p/ circuitos sem fontes dependentes) R = 8 Ω i A 2 88 23 i Mesmo resultado obtido anteriormente! P ro f. F e lip e Lo p es , D .S c. 30/08/2016 16 EB 31 • Usando o teorema de Thévenin, determine a corrente no resistor de 2 Ω do circuito da figura a seguir. Teorema de Thévenin Exemplo 2 A 11 I P ro f. F e lip e Lo p es , D .S c. EB 32 Teorema de Thévenin Exemplo 3 • Determine i no circuito da figura a seguir usando o Teorema de Thévenin. A 17i P ro f. F e lip e Lo p es , D .S c. 30/08/2016 17 Universidade de Brasília – UnB Departamento de Engenharia Elétrica – ENE DÚVIDAS? Prof.: Felipe V. Lopes, D. Sc. EB 33 Brasília, 2016