CIRCUITOS ELÉTRICOS I - EQUIVALENTE DE THEVENIN E NORTON

Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca - CEFET RJ

Engenharia Elétrica

CIRCUITOS ELÉTRICOS I

EQUIVALENTE DE THEVENIN E NORTON

Nova Friburgo, 18 de maio de 2018

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO

2. OBJETIVO

3. DESEMVOLVIMENTO

3.1. Desenvolvimento teórico

3.2. Procedimento experimental

4. MATERIAIS UTILIZADOS

5. RESULTADOS E CONCLUSÃO

6. REFERÊNCIAS

1. INTRODUÇÃO

Tendo um circuito composto por fontes e resistores com dois terminais tendo uma diferença de potencial entre esses, o teorema de Thevenin diz que qualquer circuito pode ser transformado em um circuito equivalente com uma fonte de tensão em série com um resistor, de modo que a relação entre tensão e corrente não seja alterada. Partindo do mesmo princípio, o teorema de Northon diz que qualquer circuito pode ser transformado em um circuito equivalente composto por uma fonte de corrente em paralelo com um resistor ou uma fonte de corrente em paralelo com um resistor (resistor de Northon), com o intuito de transformar um circuito complicado em um circuito simples para determinar a tensão, corrente e potência em  um determinado ramo do circuito.

1. OBJETIVO

O relatório objetiva a verificação dos métodos de análise dos circuitos elétricos por meio da aplicação dos teoremas de Thevenin e Northon, tanto na prática como no laboratório.

1. MATERIAIS UTILIZADOS

• 2 reistores de 1k
• 1 resistor de 820
• 1 resistor de 2,7k
• 1 resistor de 560
• 1 resistor de 2k
• Fonte
• Multímetro digital

4.   DESENVOLIMENTO

4.1. Desenvolvimento teórico

O Teorema de Thévenin diz que é possível substituir todo o circuito, com exceção ao bipolo em questão, por um circuito equivalente contendo uma fonte de tensão em série com um resistor.

Por sua vez, o Teorema de Norton diz que é possível substituir todo o circuito, com exceção ao bipolo em questão, por circuito equivalente contendo uma fonte de corrente em paralelo com um resistor.        

[pic 1]

Fonte: http://universalcuito.blogspot.com.br/

Este teorema estabelece que o circuito linear de dois terminais pode ser substituído por um circuito equivalente constituído por uma fonte de tensão Vth em série com um resistor Rth onde Vth ou Vcc é aquela que aparece nos terminais considerados e Rth é a resistência equivalente ou de entrada nos terminais a-b quando as fontes independentes são desligadas. Os circuitos são ditos equivalentes se eles possuírem a mesma relação tensão-corrente em seus terminais.

3.2. Procedimento experimental:

Com o objetivo de verificar o teorema de Thévenin, a parte prática consistiu em, no primeiro momento, montar um circuito resistivo com uma fonte de tensão e verificar o valor de uma tensão VL (cuja localização é dada no exercício prático).

[pic 2]

 Figura 1

VL encontrado: 2,40 V

Em seguida, com o intuito de determinar a tensão de Thévenin (Vth), no segundo passo foi retirado o resistor RL, o qual possuia a tensão VL. Com a retirada deste resistor, encontrou-se um circuito aberto, no qual foi medido a tensão Voc, que é a tensão correspondente à parte aberta do circuito.

[pic 3]

 Figura 2

Voc = Vth = 4,33 V

O terceiro passo consistiu em determinar o valor do resistor de Thévenin (Rth), retirando a fonte de tensão do circuito (V) e fazendo um curto circuito nos terminais ligados a ela. Medindo a resistência vista dos terminais Voc, um último circuito foi montado, sendo este o equivalente de Thévenin.

[pic 4]

Figura 3

Rth = 1,43 ohm 

Para este último, utilizou-se a tensão de Thévenin em série com o resistor de Thévenin e com o RL retirado do circuito no primeiro momento. O valor de RL é dado no exercício como 2k ohm. O valor de Rth foi encontrado no passo anterior. Deve-se ressaltar que no experimento foram usados dois resistores de 820 ohm em paralelo, a fim da aproximação do valor necessário.