Teoremas de Thévenin e Norto - Apostilas - Circuitos Elétricos I, Notas de estudo de Engenharia Elétrica. Universidade Estadual do Norte Fluminense (UENF)
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GloboTV7 de Março de 2013

Teoremas de Thévenin e Norto - Apostilas - Circuitos Elétricos I, Notas de estudo de Engenharia Elétrica. Universidade Estadual do Norte Fluminense (UENF)

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Apostilas e exercicios de Engenharia Elétrica sobre o estudo dos Teoremas de Thévenin e Norto, circuito em corrente contínua e em corrente alternada.
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Aula 06

EEL7040 – Circuitos Elétricos I – Laboratório – 2006/1 1/3

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA

EEL7040 – Circuitos Elétricos I - Laboratório

AULA 06 TEOREMAS DE THÉVENIN E NORTON

1 INTRODUÇÃO Existem inúmeras técnicas para análises de circuitos elétricos, dentre elas se destacam dois teoremas, o teorema de Thévenin e o teorema de Norton. Os teoremas levam os nomes de seus autores, M.L. Thévenin, um engenheiro francês, e E.L. Norton, um cientista que trabalhou no Bell Telephone Laboratories. Suponhamos que nos tenha sido dado um circuito e desejamos encontrar a corrente, tensão ou potência que é fornecida a algum resistor da rede, o qual chamaremos de carga. O teorema de Thévenin nos diz que podemos substituir toda a rede, com exceção da carga, por um circuito equivalente que contenha somente uma fonte de tensão independente em série com um resistor de modo tal que a relação corrente-tensão na carga não seja alterada. O teorema de Norton é idêntico ao postulado acima, exceto que o circuito equivalente é uma fonte de corrente independente em paralelo com um resistor. Note-se que este é um resultado muito importante. Ele nos diz que, ao examinar qualquer rede de um par de terminais, toda a rede é equivalente a um circuito simples consistindo de uma fonte de tensão independente em série com um resistor ou uma fonte de corrente independente em paralelo com um resistor. Os objetivos da aula consistem em calcular a tensão, a resistência de Thévenin e a corrente de Norton e posteriormente medir estes valores no circuito. A tensão de Thévenin é aquela que aparece nos terminais da carga, quando estes terminais estão abertos (sem resistor de carga). A resistência de Thévenin é a resistência vista entre os terminais de carga, com a carga desconectada e os efeitos das fontes reduzidos à zero (fontes do circuito desligadas).

2 CIRCUITO EM CORRENTE CONTÍNUA Para o circuito da figura 1, calcular os valores de VTH, RTH e IN.

10 k

+ - 10 k 12 k12 k 10 k

R L

15 V

12 k

15 k

a b

Figura 1 - Circuito em análise.

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Comprovar o teorema de Thévenin procedendo: • Montar o circuito sem a resistência de carga RL; • Medir a tensão Vab. Esta será a tensão de Thévenin, pois a carga está aberta; • Retirar a fonte de tensão (torná-la zero) e medir a resistência entre os pontos

“a” e “b”. Esta será a resistência de Thévenin; • Conecte um amperímetro entre os pontos “a” e “b” e meça a corrente. Esta

será a corrente de Norton.

Equivalente de Thévenin e Norton Grandeza a determinar Grandeza a medir Medidas

Tensão de Thévenin Vab com circuito aberto Resistência de Thévenin RAB para fonte em curto Corrente de Norton IAB para RAB = 0 Ω Tensão da fonte

Determine VTH e RTH, calcule VL e IL para cada um dos valores de RL, conforme a tabela abaixo, realizando as medidas e comparando-as com os cálculos realizados.

VRL IRL RL [Ω] Calculado Medido Calculada Medida

0 4,7 k 8,2 k 10 k

3 CIRCUITO EM CORRENTE ALTERNADA Para o circuito da figura 2, calcular os valores de VTH, RTH e IN.

Figura 2 - Circuito em análise.

• ( )5 6283 [V]V sen t⋅ ⋅ ; • 1kHzf ; • R1=390 Ω; • R2=1 KΩ; • R3=820 Ω; • C=2,2 uF; • L=100 mH.

Medir os valores conforme a tabela a seguir, usando o osciloscópio:

Equivalente de Thévenin e Norton Grandeza a determinar Grandeza a medir Medidas

Tensão de Thévenin Vab com circuito aberto

Corrente de Norton IAB para RAB = 0 Ω (medir a tensão sobre um resistor de 1 Ω)

Tensão da fonte

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4 ANÁLISE DOS EXPERIMENTOS REALIZADOS Após realizar os experimentos em aula, responder as seguintes questões:

1. Qual a utilidade de se conhecer o equivalente de Thévenin de um circuito na prática?

2. Explique o porquê das diferenças obtidas entre os valores teóricos e práticos de VTh e RTh;

3. Compare os valores medidos e calculados da corrente de Norton; 4. Comente sobre a validade dos equivalentes de Thévenin e Norton para

circuitos em corrente contínua e em corrente alternada; 5. Se a freqüência da fonte de tensão for alterada, os resultados obtidos com os

equivalentes de Thévenin e Norton continuam válidos? Comente.

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comentários (1)
Bruno.Siqueira
Universidade Anhembi Morumbi (UAM)
há 7 meses
ajudou mt
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