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1 Electrotecnia Aula 10 – 2009-03-27 Teorema de Thévenin. Teorema de Norton. Resolução de exercícios. Maria Manuela Cunha mcunha@ipca.pt 2008/2009 Electrotecnia 2 Teorema de Thévenin (um dos mais importantes dos circuitos eléctricos) Permite reduzir um circuito complexo a uma única fonte de tensão e uma única resistência. QualquerQualquerQualquerQualquer rederederederede linearlinearlinearlinear bilateralbilateralbilateralbilateral podepodepodepode serserserser reduzidareduzidareduzidareduzida aaaa umumumum circuitocircuitocircuitocircuito simplificadosimplificadosimplificadosimplificado comcomcomcom doisdoisdoisdois terminais,terminais,terminais,terminais, consistindoconsistindoconsistindoconsistindo numanumanumanuma únicaúnicaúnicaúnica fontefontefontefonte dededede tensãotensãotensãotensão emememem sériesériesériesérie comcomcomcom umaumaumauma resistênciaresistênciaresistênciaresistência.... 2 Electrotecnia 3 Teorema de Thévenin (um dos mais importantes dos circuitos eléctricos) Etapas para converter um circuito no seu equivalente: 1. Remover a carga do circuito 2. Identificar os 2 terminais resultantes (ex ‘a’ e ‘b’) 3. Colocar todas as fontes do circuito a zero (substituir por curto circuito para fontes de tensão e por circuito aberto fontes de corrente) 4. Determinar a resistência equivalente de Thévenin (RTh) calculando a resistencia “vista” entre os terminais ‘a’ e ‘b’ 5. Colocar as fontes removidas no passo 3 e determinar a tensão do circuito aberto entre os terminais (se mais do que uma fonte, pode usar o teorema da sobreposição). O resultado da tensão em open- circuit é a tensão de Thévenin (UTh). 6. Desenhar o circuito de Thévenin equivalente usando a resistencia calculada em 4 e a tensão encontrada em 5, e acrescentar a parte do circuito removida em 1. Electrotecnia 4 Teorema de Thévenin 3 Electrotecnia 5 Teorema de Thévenin Electrotecnia 6 Teorema de Thévenin 4 Electrotecnia 7 Teorema de Thévenin Electrotecnia 8 Teorema de Thévenin 5 Electrotecnia 10 Teorema de Thévenin 6 Electrotecnia 11 Teorema de Thévenin Electrotecnia 12 Teorema de Thévenin 7 Electrotecnia 13 Teorema de Thévenin - exercício Electrotecnia 14 Teorema de Thévenin - exercício 8 Electrotecnia 15 Teorema de Thévenin - exercício Electrotecnia 16 Teorema de Thévenin - exercício 9 Electrotecnia 17 Teorema de Thévenin - exercício Electrotecnia 18 Teorema de Thévenin - exercício 10 Electrotecnia 19 Teorema de Thévenin - exercício Electrotecnia 20 Teorema de Norton Técnica de análise de circuitos semelhante à anterior, mas reduzindo o circuito a uma fonte de corrente e uma resistência em paralelo. QualquerQualquerQualquerQualquer rederederederede linearlinearlinearlinear bilateralbilateralbilateralbilateral podepodepodepode serserserser reduzidareduzidareduzidareduzida aaaa umumumum circuitocircuitocircuitocircuito simplificadosimplificadosimplificadosimplificado comcomcomcom doisdoisdoisdois terminais,terminais,terminais,terminais, consistindoconsistindoconsistindoconsistindo numanumanumanuma únicaúnicaúnicaúnica fontefontefontefonte dededede correntecorrentecorrentecorrente emememem paraleloparaleloparaleloparalelo comcomcomcom umaumaumauma resistênciaresistênciaresistênciaresistência.... 11 Electrotecnia 21 Teorema de Norton Etapas para converter um circuito no seu equivalente: 1. Remover a carga do circuito 2. Identificar os 2 terminais resultantes (ex ‘a’ e ‘b’) 3. Colocar todas as fontes do circuito a zero (substituir por curto circuito para fontes de tensão e por circuito aberto fontes de corrente) 4. Determinar a resistência equivalente de Norton(RN) calculando a resistência “vista” entre os terminais ‘a’ e ‘b’ 5. Colocar as fontes removidas no passo 3 e determinar a corrente em curto-circuito entre os terminais (se necessário, usar o teorema da sobreposição). O resultado da corrente em curto-circuito será a corrente de Norton ( I N ). 6. Desenhar o circuito de Nortn equivalente usando a resistência calculada em 4 e a corrente encontrada em 5, e acrescentar a parte do circuito removida em 1. 12 Electrotecnia 23 Teorema de Norton - exemplo Electrotecnia 24 Teorema de Norton - exemplo 13 Electrotecnia 25 Teorema de Norton - exemplo Electrotecnia 26 Teorema de Norton - exemplo 14 Electrotecnia 27 Teorema de Norton - exemplo Electrotecnia 28 Teorema de Norton - exemplo 15 Electrotecnia 29 Teorema de Norton - exemplo Electrotecnia 30 Teorema de Norton - exemplo 16 24 Electrotecnia 31 Teorema de Norton – circuito Thévenin equivalente Electrotecnia 32 Teorema de Norton - exercício 17 Electrotecnia 33 Teorema de Norton - exercício Electrotecnia 34 Teorema de Norton - exercício Uab = 0 => UR2 = 0 Iab = 15V / 6KΩ = 2,5 mA Uab = 0 => UR2 = 0 e UR1 = 0 Iab = 5 mA 18 Electrotecnia 35 Teorema de Norton - exercício Electrotecnia 36 Teorema de Norton - exercício 19 Electrotecnia 37 Teorema de Norton - exercício Electrotecnia 38 Teorema de Norton - exercício