05-teoremasDeCircuitos_II
Você viu 3 do total de 29 páginas deste material
Compartilhar
Prévia do material em texto
Teoremas dos Circuitos II: Teorema de Thévenin, Theorema de Norton, Máxima Transferência de Potência Professor: Kennedy Reurison Lopes Email: kenreurison@dca.ufrn.br Departamento de Engenharia de Computação e Automação Universidade Federal do Rio Grande do Norte Teoria dos Circuitos Prof. Kennedy Lopes Teoremas dos Circuitos II mailto:kenreurison@dca.ufrn.br Teorema de Thévenin Algumas vezes generalizamos os elementos dos circuitos com o nome de carga. Cada dispositivo conectado na rede provoca uma mudança na corrente/tensão da rede geral. A rede deve ser analisada novamente para descobrir os valores de tensão/corrente. É posśıvel substituir toda a rede, com exceção da carga, por um circuito equivalente que contém apenas a relação corrente/tensão na Figura: Circuito A (Linear) Figura: Circuito A equivalente Prof. Kennedy Lopes Teoremas dos Circuitos II Teorema de Thévenin Sendo: Vth : tensão do circuito aberto nos ter- minais a-b. Rth : resistência equivalente quando as fontes independentes forem desativadas. Caso existam fontes dependetes então: Rth = vo/io Figura: Circuito A (Linear) Figura: Circuito A equivalente Prof. Kennedy Lopes Teoremas dos Circuitos II Teorema de Thévenin Teorema de Thévenin Dois terminais de um circuito linear pode ser substitúıdo por um cir- cuito equivalente consistindo de uma fonte de tensão Vth em série com um resistor Rth. Sendo Vth a tensão calculada em circuito aberto nestes dois terminais e Rth a resistência equivalente nos ter- minais quando as fontes são desligadas. Prof. Kennedy Lopes Teoremas dos Circuitos II Cálculo do Rth Caso 01: Apenas fontes independentes Desliga-se todas as fontes independentes. Rth é a resistência equivalente vista nos terminais. Prof. Kennedy Lopes Teoremas dos Circuitos II Cálculo do Rth Caso 01: Apenas fontes independentes Desliga-se todas as fontes independentes. Rth é a resistência equivalente vista nos terminais. Prof. Kennedy Lopes Teoremas dos Circuitos II Cálculo do Rth Caso 01: Apenas fontes independentes Desliga-se todas as fontes independentes. Rth é a resistência equivalente vista nos terminais. Prof. Kennedy Lopes Teoremas dos Circuitos II Exemplo 01 Calcule o Rth e Vth entre os terminais a-b. Resposta:Rth=4Ω;Vth=30V Prof. Kennedy Lopes Teoremas dos Circuitos II Exemplo 01 Calcule o Rth e Vth entre os terminais a-b. Resposta:Rth=4Ω;Vth=30V Prof. Kennedy Lopes Teoremas dos Circuitos II Exemplo 02 Calcule o Rth e Vth entre os terminais a-b. Resposta:Rth=3Ω;Vth=6V Prof. Kennedy Lopes Teoremas dos Circuitos II Exemplo 02 Calcule o Rth e Vth entre os terminais a-b. Resposta:Rth=3Ω;Vth=6V Prof. Kennedy Lopes Teoremas dos Circuitos II Cálculo do Rth Caso 02: Apenas fontes dependentes Aplica-se entre os terminais uma fonte conhecida Vo e analisa a corrente que será provocada com essa adição, io. Rth será a divisão: Rth = vo/io Prof. Kennedy Lopes Teoremas dos Circuitos II Cálculo do Rth Caso 02: Apenas fontes dependentes Aplica-se entre os terminais uma fonte conhecida Vo e analisa a corrente que será provocada com essa adição, io. Rth será a divisão: Rth = vo/io Prof. Kennedy Lopes Teoremas dos Circuitos II Cálculo do Rth Caso 02: Apenas fontes dependentes Aplica-se entre os terminais uma fonte conhecida Vo e analisa a corrente que será provocada com essa adição, io. Rth será a divisão: Rth = vo/io Prof. Kennedy Lopes Teoremas dos Circuitos II Exemplo 03 Calcule o Rth e Vth entre os terminais a-b. Resposta:Rth=3Ω;Vth=6V Prof. Kennedy Lopes Teoremas dos Circuitos II Exemplo 03 Calcule o Rth e Vth entre os terminais a-b. Resposta:Rth=3Ω;Vth=6V Prof. Kennedy Lopes Teoremas dos Circuitos II Exemplo 04 Calcule o Rth e Vth entre os terminais a-b. Resposta:Rth=−7.5Ω;Vth=0V Prof. Kennedy Lopes Teoremas dos Circuitos II Exemplo 04 Calcule o Rth e Vth entre os terminais a-b. Resposta:Rth=−7.5Ω;Vth=0V Prof. Kennedy Lopes Teoremas dos Circuitos II Teorema de Norton Teorema de Norton Dois terminais de um circuito linear pode ser substitúıdo por um circuito equivalente consistindo de uma fonte de corrente IN em paralelo com um resistor RN . Sendo IN a corrente calculada em curto-circuito entre os dois terminais e RN a resistência equivalente nos terminais quando as fontes são desligadas. Prof. Kennedy Lopes Teoremas dos Circuitos II Exemplo 05 Encontre a corrente de Norton entre os terminais a-b. Prof. Kennedy Lopes Teoremas dos Circuitos II Exemplo 06 Encontre o circuito equivalente de Norton. Prof. Kennedy Lopes Teoremas dos Circuitos II Máxima Transferência de Potência Ao projetar um circuito, é importante responder a uma pergunta: Qual carga pode ser aplicada para um sistema de forma a garantir que ela irá receber a maior potência posśıvel? Resposta:RL=Rth Prof. Kennedy Lopes Teoremas dos Circuitos II Máxima Transferência de Potência Ao projetar um circuito, é importante responder a uma pergunta: Qual carga pode ser aplicada para um sistema de forma a garantir que ela irá receber a maior potência posśıvel? Resposta:RL=Rth Prof. Kennedy Lopes Teoremas dos Circuitos II Máxima Transferência de Potência Ao projetar um circuito, é importante responder a uma pergunta: Qual carga pode ser aplicada para um sistema de forma a garantir que ela irá receber a maior potência posśıvel? Prof. Kennedy Lopes Teoremas dos Circuitos II Transferência Máxima de Potência Transferência Máxima de Potência A transferência máxima de potência a uma carga variável RL ocorre quando esta carga é exatamente igual ao Rth da rede. Nesta situação: RL = Rth IL = Imax 2 VL = Vth 2 PL = V 2th 4Rth Prof. Kennedy Lopes Teoremas dos Circuitos II Exemplo 07 Determine: a) A carga necessária para que a rede transfira a maior potência a ela. b) Sua corrente e tensão na situação do item (a). c) A potência fornecida para a carga. Resposta:Rth=40kΩ;IL=5mAeVL=200V;PL=1W Prof. Kennedy Lopes Teoremas dos Circuitos II Exemplo 07 Determine: a) A carga necessária para que a rede transfira a maior potência a ela. b) Sua corrente e tensão na situação do item (a). c) A potência fornecida para a carga. Resposta:Rth=40kΩ;IL=5mAeVL=200V;PL=1W Prof. Kennedy Lopes Teoremas dos Circuitos II Exemplo 08 Determine a carga RL necessária para a máxima transferência de potência. Calcule também o valor da potência recebida pela carga. Resposta:RL=6kΩ;PL=(25/6)mW Prof. Kennedy Lopes Teoremas dos Circuitos II Exemplo 08 Determine a carga RL necessária para a máxima transferência de potência. Calcule também o valor da potência recebida pela carga. Resposta:RL=6kΩ;PL=(25/6)mW Prof. Kennedy Lopes Teoremas dos Circuitos II
Compartilhar