4º RELATÓRIO - TEOREMA DE THEVENIN

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO
CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
DISCIPLINA: Laboratório de Circuitos Elétricos II
PROFESSOR: 
RELATÓRIO DA PRÁTICA
“TEOREMA DE THEVENIN”
Aluno: 
Curso: Engenharia Elétrica
Data: 22/04/2015
Juazeiro-Bahia
OBJETIVOS
A prática teve como objetivo a verificação em laboratório do Teorema De Thévenin, através da execução e comparação entre o cálculo teórico, medição experimental e simulação computacional.
INTRODUÇÃO TEÓRICA
Teoremas são sempre importantes para calcular tensões e correntes nos diversos ramos de um circuito, cada teorema possui sua particularidade e aplicabilidade, o teorema verificado nesta prática, assim como qualquer um, tem sua importância, ele serve principalmente para reduzir todo o circuito com o intuito de calcular a corrente e a tensão de todo o circuito em poucos ramos, ao invés de calcular em todos os ramos do circuito original.
O teorema de Thévenin afirma que: Um circuito linear de dois terminais pode ser substituído por um circuito equivalente formado por uma fonte de tensão Vth em série com um resistor Rth, onde Vth é a tensão de circuito aberto nos terminais e Rth, a resistência de entrada ou equivalente nos terminais quando as fontes independentes forem desativas [1].
MATERIAL UTILIZADO
•	Resistores;
•	Potenciômetro de 1kΩ;
•	Fonte de alimentação CA externa de 10 V rms ou 14,14 de pico;
•	Fonte de alimentação CA externa de 5 V rms ou 7,07 de pico;
•	Multímetro digital;
•	Placa de montagem de circuitos (proto board);
•	Cabos conectores;
• 01 Microcomputador para simulação via software;
• Software de simulação – Proteus (Versão 7.0 Professional);
RESULTADOS E DISCUSSÕES
A prática foi dividida em duas etapas, tanto no circuito real quanto na simulação, a montagem e conexões foram feitas conforme a figura 01, neste circuito a Tensão Vmáx é 14,14 V.
Figura 01: Circuito Completo que foi Implementado.
 Primeiro Experimento: Circuito Completo.
No primeiro momento da prática, mediu-se o valor da resistência e tensão de Thévenin vista pela carga, que tiveram como valores 638Ω e +5,65V. No segundo momento ainda para o mesmo circuito mediu-se a corrente que fluía para carga com o potenciômetro em várias posições. Os valores obtidos foram:
Tabela 01: Valores de Is para o circuito da figura 1.
	
	 
	400
	5,47
	500
	5,00
	600
	4,58
	640
	4,45
	700
	4,25
	800
	3,93
	900
	3,67
	1000
	3,43
No segundo momento realizou-se o mesmo procedimento para o circuito abaixo:
Figura 02: Circuito equivalente de Thevenin.
Para o circuito da figura 2 o valor da tensão de Thévenin foi VTh = +5,32V. No segundo momento mediu-se os valores da corrente I que fluía para carga. Os valores foram:
Tabela 02: Valores de I para o circuito da figura 2.
	
	
	400
	5,33
	500
	4,87
	600
	4,45
	640
	4,32
	700
	4,13
	800
	3,84
	900
	3,59
	1000
	3,37
Utilizando a definição calculou-se o valor teórico para Rth e Vth. Para calcular Rth tem-se o seguinte circuito:
Figura 2: Circuito para cálculo de Rth
	Fazendo a associação de resistores tem-se Rth (((220//1020)+100)//470)+470))) 
 
Rth=645,846 Ω
Figura 3: Circuito para cálculo de Vth
	
Req1=100+470=570Ω
Req2=570.1020/1590=365,66Ω
Vc=6,24V
Vth=470.6,24/570=5,148V
Os valores teóricos de I_s calculados foram:
Tabela 3: Valores Teóricos
	
	
	400
	4,914663
	500
	4,485753
	600
	4,125697
	640
	3,997356
	700
	3,819148
	800
	3,555002
	900
	3,325032
	1000
	3,123006
Já na simulação computacional temos Rth e Vth com os seguintes valores:
	Figura 4: Simulação 1.
Figura 5: Simulação 2.
Portanto temos os seguintes valores:
	
Tabela 5: Valores de Rth e Vth.
	Rth
	Vth
	Experimentalmente
	638 Ω
	5,65 V
	Valor teórico 
	Ω
	5,148 V
	Simulação computacional
	Ω
	5,148V
CONCLUSÕES
Através dos resultados obtidos comprovou-se teoricamente, experimentalmente e computacionalmente o teorema de Thévenin. 
	O experimento apresentou um resultado satisfatório, pois os valores obtidos para Rth e Vth divergiram pouco dos valores de referência, onde o erro para Vth foi de 9,75% e 1,21% para Rth.
Com a prática conclui-se que qualquer circuito linear contendo resistores e fontes independentes ou dependentes pode ser substituído por uma resistência equivalente e uma fonte de tensão.
REFERËNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] ALEXANDER, Charles.K; SADIKU, Matthew N.O. Fundamentos de Circuitos Elétricos.5.ed. Porto Alegre: AMGH,2013.