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Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 O Teorema de Thevenin consiste num método usado para transformar um circuito complexo em um simples e equivalente. O Teorema afirma que qualquer rede linear com fontes e resistências, se considerarmos dois pontos quaisquer da rede, pode ser substituída por uma resistência equivalente Rth em série com uma fonte de tensão equivalente Vth. O circuito equivalente terá a seguinte configuração Teorema de Thevenin thV thR extR a b Onde é o resistor onde foi aberto dois pontos no circuito, podendo-se assim, através dos métodos de divisor de tensão e corrente aprendidos anteriormente, encontrar a tensão e a corrente que passa por esse resistor. extR Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 Lista 1 Seção 1.2 Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 A) Vamos encontrar primeiramente 0i a b thV thV a b O valor de Vth agora é encontrado através da aplicação direta da lei de Ohm. Pois já é conhecida o valor da corrente e o do resistor, logo: VVth 313 Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 a b Para a resistência Rth teremos: A fonte de corrente, quando em repouso, torna o circuito aberto onde ela se situa, incapacitando, assim, a passagem de corrente pelo ramo: * Fonte de corrente em repouso 532 thth RR V3 5 1 a b 0i 1 15 31 0 i O circuito equivalente: Ai 2 1 0 Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 Agora para encontrar 0e a b thV a b thV Vth é a queda de tensão nos resistores de1Ω e 2Ω unidos, a corrente que passa em ambos é a mesma, logo, aplicando a lei de Ohm: VVV thth 3121 Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 a b Rth será dado por: 312 thth RR V3 3 3 a b 0e 33 33 0 e O circuito equivalente: Ve 2 3 0 Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 B) Encontrando 0i a b thV a b thV VVth 111 a b kRth 321 O valor de Rth: Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 V1 k3 k1 a b 0i k kk k i 1 13 11 0 mAi 4 1 0 Circuito equivalente: A corrente no resistor desejado é dada pela lei de Ohm: Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 Agora a queda de tensão 0e a b thV a b thV VVmkkV thth 3121 a b kRkkR thth 321 Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 V3 k3 k1 a b 0e kk k e 31 13 0 Ve 4 3 0 Circuito equivalente: A queda de tensão no resistor desejado é dada pelo divisor de tensão: Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 C) Encontrando a corrente no resistor de 1Ω: a b thV a b thV VVV thth 3121 a b 6123 thth RR Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 V3 6 1 a b 0i 1 16 13 0 i Ai 7 3 0 Circuito equivalente: Aplicando a lei de Ohm, encontramos 0i Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 A queda de tensão no resistor de 2Ω a b thV b a thV VVV thth 4131 a b 5113thR Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 V4 5 2 a b 0e 52 42 0 e Ve 7 8 0 Circuito equivalente: Aplicando o divisor de tensão: Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 D) Encontrando no resistor de 1Ω 0i a b thV a b thV VVV thth 623 a b 3thR Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 V6 3 1 a b 0i 1 13 16 0 i Ai 2 3 0 Circuito equivalente: Aplicando a lei de Ohm sobre o resistor de 1Ω para encontrar a corrente sobre ele: Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 Agora procederemos para conhecer no resistor de 1Ω 0e a b thV b a VVV thth 221 thV a b 3thR Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 V2 3 1 a b 0e 13 21 0 e Ve 2 1 0 Circuito equivalente: O valor de desejado é dado pelo divisor de tensão: 0e Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 E) Encontrando primeiramente 0i a b thV a b thV Precisamos encontrar uma corrente que se divide para o ramo onde Vth está, chamaremos essa corrente de : 'i 'i Essa corrente é calculada pelo divisor de corrente entre os dois ramos em paralelo: Aii 16 3 ' 133 13 ' 3 13 Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 Vth será dado pela lei de Ohm, com : 'ii VVV thth 8 15 16 3 64 a b 4 15 thR V 8 15 4 15 5 a b 0i 5 4 15 5 8 15 5 0 i O circuito equivalente: Vi 14 3 0 O valor de Rth é mostrado abaixo: *Como estamos imaginando uma corrente saindo de “a” e Indo para “b”, os resistores da esquerda... ...estão em paralelo com os da direita. Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 Agora encontrando 0e a b thV a b thV VVV thth 3121 a b 3 19 3 10 3 thth RR Calculando a resistência Rth Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 V3 3 19 3 a b 0e 3 19 3 33 0 e Ve 28 27 0 Circuito equivalente: O valor de desejado é dado pelo divisor de tensão: 0e Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 F) Encontrando a corrente que está passando pelo resistor de 3Ω 0i a b thV a b thV Precisamos conhecer uma corrente que vai para o ramo à esquerda da fonte de corrente, indicada acima: 'i 'i Ai 11 8 47 42 ' Vth será dado pela lei de Ohm, com a corrente = e R = 3Ω 'i VVV thth 11 24 11 8 3 Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 a b Agora o valor de Rth: 11 46 1 11 24 1 thth RR V 11 24 11 46 3 a b 0i 3 11 46 3 11 24 3 0 i O circuito equivalente: Ai 79 24 0 Req = 24/11 Ω Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 Agora vamos proceder para encontrar 0e a b thV a b thV Precisamos conhecer a corrente que divide para o lado esquerdo do circuito,chamaremos essa corrente de , representada no circuito acima: 'i 'i Ai 13 8 94 42 ' VVV thth 13 40 13 8 5 Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 a b 13 40 8 1 5 11 th th R R V 13 40 13 40 3 a b 0e 3 13 40 13 40 3 0 e O circuito equivalente: Ve 79 120 0 A resistência de Thevenin é dada por: Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 G) Encontrando 0i a b thV b a thV mVVmV thth 4 35 5 4 7 a b 1 4 3 thR 4 7 thR *É a tensão sobre os resistores sublinhados: Encontrando Rth : Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 mV 4 35 4 7 2 a b 0i 2 4 7 2 4 35 2 0 m i mAi 3 7 0 Circuito equivalente: O valor de desejado é dado pela lei de Ohm: 0i Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 Agora encontraremos 0e a b thV a b 'i Considerando uma corrente que se divide para o ramo onde se encontram os dois resistores de 1Ω que estão em paralelo com o de 2Ω. Encontramos através do divisor de corrente: 'i 'i mA m i 2 5 112 52 ' mVVmV thth 2 5 2 5 1 thV Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 a b 4 11 4 3 2 thth RR mV 2 5 4 11 1 a b 0e 1 4 11 2 5 1 0 m e O circuito equivalente: mVe 3 2 0 O resistor Rth será dado por: Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 H) Primeiro, encontraremos a corrente 0i a b thV thV a b AVV thth 111 a b 1thR A resistência de Thevenin, Rth, é dada abaixo: *A corrente que imaginamos Passa somente pelo resistor De 1Ω Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 V1 1 1 a b 0i 1 2 11 0 i Ai 2 1 0 Circuito equivalente: O valor de desejado é dado pela lei de Ohm: 0i Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 Agora o procedimento para encontrar 0e a b thV *Note que a fonte de corrente está em paralelo com Vth, logo a tensão é a mesma.Vth será então o valor total da tensão na fonte... a b Para encontrar Rth, o circuito se torna “fragmentado”, impossibilitando de encontrarmos tal valor, logo concluímos que é não é possível encontrar pelo método de Thevenin. 0e VVV thth 111 ...que é dado pela lei de Ohm considerando todos os resistores em equivalência (Req = 1Ω) Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 I) Encontrando 0i a b thV a b thV É necessário encontrar uma corrente que vai para o lado esquerdo da fonte, como mostrado acima. Então, através do divisor de corrente temos que: 'i 'i Ai 85 66 11 52 3 23 ' "i Essa corrente, , se divide logo após quando se “depara” com os resistores de 6Ω e 5Ω em paralelo entre si. O valor da corrente que vai para o resistor de 5Ω é a que nos interessa, pois Vth está sobre ele. Chamando essa corrente de , a encontramos também pelo divisor de tensão: 'i "i Ai 85 36 65 85 66 6 " Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 VVV thth 17 36 85 36 5 O valor de Vth será encontrado pela lei de Ohm, com a corrente igual a , sobre o resistor de 5Ω: "i a b 17 47 17 30 1 thth RR A resistência Rth será: *Observe que esses resistores estão em paralelo !!! *Esses dois em série V 17 36 17 47 4 a b 0i 4 17 47 4 17 36 4 0 i O circuito equivalente: Ai 115 36 0 Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 Encontrando, agora, o valor de 0e a b thV thV b a Como a retirada do resistor impossibilita a passagem de corrente para todo o ramo a esquerda da fonte, os pontos “a” e “b” assumem as posições nos dois terminais da fonte de corrente, o valor de Vth é a queda de tensão produzida somente pelo resistor de 3Ω à direita da fonte: VVV thth 623 Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 a b O valor de Rth : 17 81 3 17 30 thth RR V6 17 81 2 a b 0e 17 81 2 62 0 e O circuito equivalente: Ve 115 204 0 Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 J) Encontrando a corrente no resistor de 1Ω 0i a b thV a b thV mVVmV thth 1262 a b 523 thth RR O valor de Rth: Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 mV12 5 1 a b 0i 1 15 121 0 m i mAi 20 Circuito equivalente: O valor de desejado é dado pela lei de Ohm: 0i Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 Encontrando a queda de tensão no resistor de 4Ω 0e a b thV a b thV mVVmV thth 661 a b Agora o valor de Rth : 211 thth RR Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 mV6 2 1 a b 0e 42 64 0 m e mVe 40 Circuito equivalente: O valor de desejado é dado pelo divisor de tensão: 0e
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