Circuitos Elétricos

Páginas: 9 (2151 palavras) Publicado: 14 de março de 2014
Curso de Engenharia Biomédica

1

Eletrónica
Atividade Laboratorial nº3 – Análise de Circuitos: Teoremas

Data: 27/03/2012

OBJETIVOS


Verificar experimentalmente: o Teorema de Thévenin, Principio da
Sobreposição e o Teorema da Máxima Transferência de Potência.

INTRODUÇÃO TEÓRICA
Teorema de Thévenin
Em 1883 M. Leon Thévenin enunciou o seguinte teorema:
“Qualquer estruturalinear ativa pode ser substituída por uma única fonte de
tensão Vth em série com uma resistência Rth”
Na prática, isso significa que qualquer circuito pode ser representado
conforme mostra a figura:

Figura 1 - Teorema de Thévenin

Ou seja, o Teorema de Thévenin estabelece que é possível substituir todo
um circuito com dois terminais acessíveis AB por apenas uma fonte de tensão e umaresistência em série com a fonte. A este conjunto dá-se o nome de equivalente de
Thévenin.
Dado um circuito A qualquer, calcula-se o equivalente de Thévenin entre
dois pontos ‘A’ e ‘B’, da seguinte forma:


Vth ou Eth é a tensão medida nos terminais ‘A’ e ‘B’ do circuito A;

Relatório experimental

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TP3 – Análise de Circuitos: Teoremas

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Engenharia Biomédica – Eletrónica

Rth é a resistência equivalente vista aos terminais de saída, eliminando todas
as fontes (fontes de tensão são substituídas por um curto-circuito e fontes de
corrente por um circuito aberto).

Para eliminar uma fonte de alimentação deve-se:


Fontes não ideais  substituir a fonte pela resistência interna.



Fontes de tensão ideal  substituir por um curto-circuito.



Fontes decorrente ideal  substituir por um circuito aberto.

Por exemplo, aplicando o teorema de Thévenin ao circuito da figura 2, podemos
simplificar o circuito inicial obtendo um circuito equivalente

Figura 2

As equações abaixo (1 e 2) representam a tensão e a resistência de Thévenin
do circuito equivalente da figura 1 visto aos terminais AB.

Equação 1 - Tensão de Thévenin

Equação 2 -Resistência de Thévenin

Relatório experimental

TP3 – Análise de Circuitos: Teoremas

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Engenharia Biomédica – Eletrónica

Equação 3 – Cálculo da tensão de Thévenin aos terminais AB

)
Equação 4 – Cálculo da resistência de Thévenin aos terminais

Teorema de Norton
Em 1933, E. L. Norton enunciou o seguinte teorema:
“Qualquer estrutura linear ativa pode ser substituída por umaúnica fonte de corrente
IN em paralelo com uma resistência RN”
O teorema de Norton é equivalente ao de Thévenin, no entanto, em vez de
uma fonte de tensão substitui-se o circuito por uma fonte de corrente em paralelo
com uma resistência.

Figura 3 – Circuito equivalente de Norton



A fonte de corrente IN é a corrente que passa por um curto-circuito entre os
terminai AB.



Aresistência de Norton, RN é igual à resistência de Thévenin.

A corrente de Norton é a corrente que passa no curto-circuito dos terminais
do dipolo.
Princípio da Sobreposição
O princípio da Sobreposição afirma que, num circuito linear com múltiplas
fontes de alimentação, o efeito produzido pela soma das fontes é igual à soma dos
efeitos produzidos por cada fonte individualmente. Este princípio é umprincípio
com características particulares, é usado apenas para calcular uma tensão no
Relatório experimental

TP3 – Análise de Circuitos: Teoremas

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Engenharia Biomédica – Eletrónica

circuito ou uma corrente num ramo. Quando é necessário calcular todas as tensões
e/ou correntes aplica-se outros métodos.
Ao aplicar o princípio da sobreposição é necessário eliminar todas asfontes
excepto uma e repetir este processo para todas as outras fontes. Quando se elimina
uma fonte de tensão substitui-se essa fonte por um curto-circuito aos seus terminais
no caso de ela ser ideal ou pela sua resistência interna no caso de ela ser real. Uma
fonte de corrente é substituída por um circuito aberto aos seus terminais no caso de
ser ideal ou pela sua resistência interna no...
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