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Introdução Universidade Federal de Lavras Introdução a circuitos elétricos ,GAT129 Prof. Belisario Nina Huallpa Notas de Aula 5 – Superposição, Teorema de Thevenin e Norton , e Máxima transferência de potência Teorema de superposição A resposta de um circuito linear a várias excitações simultâneas é igual à soma das respostas individuais a cada uma das excitações. - Calcula-se a solução para cada fonte, anulando-se as condições iniciais e as demais fontes do circuito. - Somam-se as soluções individuais. Teorema de superposição Ex. Determinar a corrente através da resistência R2 usando o teorema de superposição. Análise do circuito especial Análise por Teorema de Thevenin Qualquer circuito de corrente contínua linear bilateral de dois terminais pode ser substituido por um circuito equivalente constituído por uma fonte tensão (tensão de Thevenin) em série com uma resistência (resistência de Thevenin). Análise por Teorema de Thevenin 1. Remover RL 2. Assinalar os terminais do circuito remanescente. 3. Calcular RTh, colocando todas as fontes de tensão em curto circuito e todas as fontes de corrente em circuito aberto, logo calule a resistência equivalente entre os terminais escolhidos. 4. Calcular Eth, retornando todas fontes de tensão e corrente e em seguida determinar a tensão entre os terminais escolhidos. 5. Desenhe o circuito equivalente de Thevenin (Eth em série com RTh) e recoloque RL entre os terminais do circuito equivalente. Análise por Teorema de Thevenin Ex. Retirar RL Obter Rth calcular Vth retornar RL Análise por Teorema de Thevenin Ex. Determinar o circuito equivalente de Thevenin entre os terminais da resistência RL e determinar a corrente na carga. Retirar RL Obter Rth Obter Eth Retornar RL Calcular corrente na carga Análise por Teorema de Thevenin Ex. Determinar o circuito equivalente de Thevenin entre os terminais da resistência RL . Análise por Teorema de Norton Qualquer circuito de corrente contínua linear bilateral de dois terminais pode ser substituido por um circuito equivalente constituído por uma fonte de corrente (corrente de Norton) em paralelo com uma resistência (resistência de Norton/Thevenin). Análise por Teorema de Norton 1. Remover RL 2. Assinalar os terminais do circuito remanescente. 3. Calcular RN, colocando todas as fontes de tensão em curto circuito e todas as fontes de corrente em circuito aberto, logo caluler a resistência equivalente entre os terminais escolhidos. 4. Calcular IN, retornando todas fontes de tensão e corrente , e calcular a corrente de curto circuito entre os terminais assinalados. 5. Desenhe o circuito equivalente de Norton (IN em paralelo com RN ), logo, recoloque RL entre os terminais do circuito equivalente. Análise por Teorema de Norton Remover RL Calcular RN Calcular IN Representar o equivalente Norton Ex. Determinar o circuito equivalente de Norton entre os terminais da resistência RL. Análise por Teorema de Norton Ex. Determinar o circuito equivalente de Norton (area remarcada) entre os a-b. Teorema de máxima transferência de potência A potência transferida a uma carga por um circuito de corrente continua será máxima quando a resistência desta carga for exatamente igual à resistência de Thevenin/Norton do circuito ligado a esta carga. 2 2 , TH THL L L TH THL L TH THL L RLRLRL L RL RLTH THL L RL E RR R R E RR R E RR R IVP R V IE RR R V Calculando a derivada de PRL com relação a RL e igualando a zero é obtido a condição de máxima transferência de potência Teorema de máxima transferência de potência Teorema de máxima transferência de potência Teorema de máxima transferência de potência: Eficiência Teorema de máxima transferência de potência: Eficiência Um gerador de corrente contínua, uma bateria e uma fonte de alimentação são conectados a uma carga RL. a) Em cada um dos casos determine o valor de RL para que a potência fornecida seja máxima . b) Determine o valor de RL para que a eficiência seja de 75% a) Para o gerador Para a bateria Para a fonte b) Para o gerador Para a bateria Para a fonte Teorema de máxima transferência de potência: Eficiência Ex. Determine, para o circuito abaixo, o valor de R que faz com que a potência fornecida a este resistor seja náxima e calcule o valor desta potência