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Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 Lista 1 Seção 1.3 Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 A) Da mesma forma que é feito em divisor de tensão e corrente ,quando há mais de uma fonte no circuito, no método de Thevenin trabalhamos com cada fonte separadamente, colocando as outras em repouso. O método não mudará, apenas encontraremos mais de um valor para Rth (Rth’, Rth’’,...) e mais de um valor para Vth (Vth’, Vth’’,...). O valor final para cada um deles será a soma algébrica de cada valor parcial, por exemplo, Vth = Vth’ + Vth” + Vth’’’+.... Para começar, vamos encontrar a corrente no resistor de 3Ω: 0i a b 'thV b a 'thV *Note que estamos a princípio trabalhando com a fonte de 1V, e colocando a de 2V em repouso, ficando um curto em seu lugar por se tratar de uma fonte de tensão !!! VVV thth 3 1 ' 21 11 ' •que é a contribuição da fonte de 1V sobre o valor de Vth. Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 a b "thV b a "thV Ainda encontrando o valor de Vth, colocaremos a fonte de 1V em repouso e trabalharemos apenas com a fonte de 2V: "' ththth VVV Como não há mais fontes no circuito, agora podemos encontrar o valor final de Vth somando o valor de Vth’ e Vth’’ : 3 4 3 1 thV VVth 1 VVV thth 3 4 " 3 22 " Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 a b O resistor de Thevenin (Rth) também é encontrado de maneira similar, colocando-se todas as fontes em repouso, e imaginando uma corrente saindo de “a” e indo para “b” : Teremos que: 3 2 1 2 11 th th R R V1 3 2 3 a b 0i 3 3 3 2 31 0 i O circuito equivalente terá exatamente a mesma configuração : Ai 11 3 0 Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 Agora, aplicando o mesmo procedimento, encontraremos 0e a b 'thV a b *Colocando a fonte de 2V em repouso. VVth 1' 'thV a b "thV b a *Colocando a fonte de 1V em repouso. 'thV "thV VVV thth 2 3 " 31 32 " Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 "' ththth VVV Somamos ambos os valores para encontrar o Vth final: VVV thth 2 5 2 3 1 Calcularemos agora o valor de Rth da mesma maneira que foi feito anteriormente: a b Teremos que: 4 3 3 1 1 1 th th R R Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 V 2 5 4 3 2 a b 0e 2 4 3 2 5 2 0 e Ve 11 20 0 Finalmente, o circuito equivalente para a tensão será: Com o divisor de tensão, encontramos o valor de no resistor desejado: 0e 0e Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 B) Vamos encontrar a corrente , colocando, primeiramente, a fonte de 1V em repouso: 0i a b 'thV VVth 2' a b "thV Colocando a fonte de 2V em repouso: VVV thth 3 2 " 3 12 " b a "thV Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 VVV thth 3 4 3 2 2 Somando os valores parciais de Vth chegamos ao seu valor final : a b 3 2 thR Com as fontes em repouso, temos que Rth é a resistência equivalente entre os resistores de 1Ω e 2Ω em paralelo: V 3 4 3 2 3 a b 0i 3 3 3 2 3 4 3 0 i O circuito equivalente será: Ai 11 4 0 Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 Agora trabalharemos na obtenção de 0e Colocando o resistor de 1V em repouso: a b 'thV b a 'thV VVV thth 2 1 ' 13 21 ' Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 a b "thV b a "thV Colocando agora a fonte de 2V em repouso para encontrar Vth’’: VVV thth 4 3 " 13 31 " VVV thth 4 5 4 3 2 1 Com os dois valores conhecidos, já podemos saber o valor de Vth: a b O valor de Rth será: 4 3 thR Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 V 4 5 4 3 2 a b 0e 4 3 2 4 5 2 0 e Ve 11 10 0 O circuito equivalente para a tensão será: Aplicando o divisor de tensão, temos: 0e Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 C) Calculando o valor de : 0i a b 'thV b a 'thV Com a fonte de 1V em repouso, cria-se um curto que fará com que Vth seja a queda de tensão no resistor de 2Ω, que será toda a tensão da fonte: VVth 2' a b "thV 0"thV *Repare que não há passagem de corrente para o ramo onde se situa Vth’’, logo não existe tensão nesse ramo. Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 Somando Vth’ com Vth’’ : VVV thth 202 a b 3thR Colocando as duas fontes de tensão em repouso, os dois ramos ficam em curto, logo, o único resistor considerado é o de 3Ω: V2 3 1 a b 0i 1 13 21 0 i O circuito equivalente será: Ai 2 1 0 Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 Agora encontraremos a queda de tensão no resistor de 2Ω 0e a b 'thV a b 'thV VVth 2' a b "thV b a"thV VVth 1" Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 De posse desses valores, podemos encontrar Vth : VVV thth 312 a b Para Rth, teremos que... ...os curtos nos impedem de encontrar uma resistência, uma vez que a corrente imaginária de “a” para “b” passa somente através dos curtos, conferindo um valor nulo para Rth: 0thR V3 2 a b 0e 30 e Para o circuito equivalente teremos: Ve 30 * isso pode ocorrer sem que impeça o circuito de ter solução pelo método! Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 D) Vamos primeiro colocar a fonte de corrente em repouso para encontrar . 0i a b 'thV b a 'thV VVV thth 7 8 ' 7 42 ' a b Ai 7 3 ' b a 'thV 'i VVV thth 7 12 " 7 3 4" Agora colocando a fonte de tensão em repouso. 'thV Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 VVV thth 7 20 7 12 7 8 Vth será: a b Calculando Rth: 7 12 thR V 7 20 2 a b 0i 2 2 7 12 7 202 0 i Ai 13 10 0 7 12 Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 Agora para encontrar ,colocando a fonte de corrente em repouso: 0e a b 'thV Vth terá o valor total da saída da fonte, porém negativo por estar no mesmo sentido da corrente: VVth 2' a b "thV b a Colocando a fonte de tensão em repouso: VVth 3 4 " Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 VVV thth 3 2 3 4 2 Vth será: a b Calculando Rth: 3 4 thR V 3 2 3 a b 0e 3 3 4 3 2 3 0 e Ve 13 6 0 3 4 Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 E) Calculando a corrente no resistor de 4Ω, colocando, de início, a fontede tensão em repouso: 0i a b 'thV b a 'thV VVV thth 11 18 '3 11 6 ' 'i Ai 11 6 ' a b "thV Agora com a fonte de corrente em repouso: b a VVth 11 8 " "thV Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 VVV thth 11 10 11 8 11 18 Vth será a soma das parciais: Calculando Rth: 11 24 thR V 11 10 4 a b 0i 4 11 24 4 11 10 4 0 i Ai 34 5 0 11 24 a b Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 a b 'thV Agora, para encontrar no resistor de 3Ω: 0e VVth 1' a b 'thV VVth 2' a b 'thV 'i Ai 2 1 ' Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 VVV thth 321 Vth será a soma das parciais: Calculando Rth: 3 8 thR V3 3 a b 0e 3 8 3 33 0 e Ve 17 27 0 3 8a b O circuito equivalente será: Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 F) a b a b 'thV 0'thVComo não há passagem de corrente pelo ramo, logo: Esse é um exemplo de um circuito onde não há solução pelo método de Thevenin, vamos mostrar o porquê disso ocorrer: Vamos começar por Rth nesse exercício: Observe que não há possibilidade da corrente imaginária que sai de “a” para “b” fluir pelo circuito, pois a fonte de corrente em repouso impede o fluxo de corrente, logo é impossível encontrar um valor para Rth. Procedendo na solução, vamos encontrar a corrente no resistor de 1Ω, colocando a fonte de 1A em repouso: Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 a b "thV Colocando a fonte de 2A em repouso: VVth 12 59 " VVV thth 12 59 12 59 0 Vth será dado por: Veja que é possível calcular o valor de Vth, mas o de Rth não. Logo, não teremos um resistor equivalente de Thevenin definido, logo conclui-se que esse circuito, nessas condições, não é possível ser solucionado por Thevenin. Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 Agora, vamos proceder na obtenção de 0e a b 'thV 0'thV a b 'thV VVth 12 35 " Com a fonte de 1A em repouso: Com a fonte de 2A em repouso: Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 VVV thth 12 35 12 35 0 Vth será dado por: Calculando agora o valor de Rth: a b Novamente o circuito está limitado, pois a abertura impede o fluxo da corrente imaginária. Logo esse circuito também não possui solução por Thevenin para o resistor desejado. Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 G) Retirando o resistor de 3Ω, e colocando a fonte de 2A em repouso, para encontrar : a b 'thV 0i b a 'thV * Observe que os resistores de 1Ω ficam em série entre si e com o de 2Ω !! *E esse em paralelo com os outros. VVV thth 5 2 ' 5 1 2' 'i Ai 5 1 41 11 ' Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 a b "thV b a "thV "i VVV thth 5 2 ' 5 1 2' VVV thth 5 6 ' 5 2 )21(" Colocando a fonte de 1A em repouso: VVV thth 5 4 5 6 5 2 a b 5 6 thR Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 V 5 4 5 6 3 a b 0i 3 3 5 6 5 4 3 0 i Ai 21 4 0 O circuito equivalente para a corrente será: Aplicando a lei de Ohm no resistor de 3Ω, temos: 0i Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 Agora trabalhando com o resistor de 2Ω para conhecermos a tensão 0e a b 'thV b a 'thV VVth 1' a b "thV a b "thV VVth 5 6 5 2 3" Ai 5 2 ' Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 VVV thth 5 11 5 6 1 Somando os valores parciais já encontrados: a b 5 11 1 5 6 thth RR 5 6 a b 0e O circuito equivalente para determinar a tensão desejada será: 0e 2 5 11 5 11 2 0 e Ve 21 22 0 V 5 11 5 11 Para encontrar Rth: 2 Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 H) Trabalhando de início para encontrar a corrente : 0i a b 'thV O circuito possui 3 fontes, então escolhe-se uma para trabalhar, e as outras duas são colocadas em repouso, e assim sucessivamente, sempre trabalhando com uma fonte apenas. Trabalhando com a fonte de 1V: a b 'thV VVth 1' Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 a b "thV b a "thV Trabalhando com a fonte de corrente: VVV thth 3"13" a b '''thV b a VVth 2''' '''thV '''"' thththth VVVV Por fim, soma-se os três valores encontrados: VVV thth 2231 Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 a b O Rth é dado por: 3thR a b Montando o circuito equivalente: 1 31 21 0 i Ai 2 1 0 V2 3 1 0 i Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 a b 'thV Agora repetindo todo o processo para encontrar 0e VVth 1' a b "thV VVth 1" a b "thV Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 a b '''thV VVth 2''' b a '''thV VVV thth 2211 a b Somando os valores encontrados: Agora encontrando Rth: 1thR Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 V2 1 3 a b 0e 13 23 0 e Ve 2 3 0 O circuito equivalente para será: Através do divisor de tensão temos: 0e Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 I) Para encontrar a corrente , colocando-se primeiramente a fonte de 1V em repouso: 0i a b 'thV a b O valor de Vth’ é a queda de tensão no resistor de 1Ω indicado acima, mas observe que ele está em série com todos os outros resistores, logo, é necessário aplicar ali um divisor de tensão para conhecer Vth’ : VVV thth 23 16 ' 8 15 1 12 ' Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 a b a b "thV"thV VVV thth 23 8 " 8 15 1 11 " VVV thth 23 8 23 8 23 16 Colocando a fonte de 2V em repouso: Somando Vth’ e Vth’’ : a b 23 15 1 3 1 54 11 th th R R Para encontrar Rth: Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 V 23 8 23 15 2 a b 0i 2 23 15 2 23 8 2 0 i Vi 61 8 0 O circuito equivalente para a corrente será: Através da lei de Ohm temos: 0i Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 Encontrando agora : 0e a b 'thV a b 'thV a b 'thV VVV thth 11 18 ' 3 2 3 32 ' Colocando a fonte de 1V em repouso: Note que o resistor de 3Ω está em série com o equivalente em paralelo entre 1Ω e 2Ω. Então, como no caso anterior, Vth’ será dado pelo divisor de tensão: Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 Encontrando agora Vth’’ colocando a fonte de 2V em repouso: a b "thV a b "thV VVV thth 11 9 " 3 2 3 31 " VVV thth 11 9 11 18 11 9 Logo, Vth será: ab 11 17 11 6 1 thth RR Encontrando agora Rth : Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 V 11 9 11 17 4 a b 0e 11 17 4 11 9 4 0 e Ve 61 36 0 O circuito equivalente para a queda de tensão será: Encontramos pelo divisor de tensão: 0e 0e Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 J) Começando por , colocando a fonte de 1V em repouso: a b 'thV 0i 0'thV *não há passagem de corrente onde estão os pontos “a” e “b” devido ao curto ocasionado pela fonte em repouso! a b "thV b a "thV VVth 1" Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 Logo, Vth será: VVV thth 110 a b Agora, encontrando Rth: 4 3 thR a b Montando o circuito equivalente: 4 4 3 4 14 0 i Ai 19 4 0 V1 4 3 1 0 i Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 Agora, encontrando a queda de tensão no resistor indicado:: a b 'thV Com a fonte de 1V em repouso: VVth 2' a "thV b a b Com a fonte de 2V em repouso: VVth 1" Eletricidade Aplicada Teorema de Thevenin Lista 1 VVV thth 312 Somando Vth’ e Vth’’: a b 0thR Para Rth teremos: a b No circuito equivalente deverão conter apenas a fonte e o resistor retirado, uma vez que Rth=0: Ve 30V3 1 0 e
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