Os Circuitos Elétricos

Universidade Federal de São João del Rei

Campus Alto Paraopeba

Circuitos Elétricos

Alunos(as): Luiz Felipe de Paiva Coelho

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Ouro Branco, MG

 Setembro de 2017

Sumário

1.        Introdução        3

2.        Desenvolvimento        3

3.        Resultados e Discussões        5

4.        Referências        9

1. Introdução

Normalmente em circuitos elétricos complexos temos vários elementos diferentes (indutores, capacitores, resistores, fontes de tensão, entre outros). Devido ao grande número de componentes a análise de um único elemento acaba se tornando difícil. Para isso existem inúmeras técnicas de solução do problema, para esse caso, se destaca o teorema de Thevenin, que será estudado nesse experimento.

1. Desenvolvimento

Suponhamos que nos tenha sido dado um circuito e desejamos encontrar a corrente ou tensão em um resistor da rede. O teorema de Thevenin nos diz que podemos substituir toda a rede, com exceção do resistor em questão, por um circuito equivalente que contenha somente uma fonte de tensão independente em série com um resistor de modo que a relação corrente-tensão no resistor não seja alterada.

Qualquer estrutura linear ativa pode ser substituída por uma única fonte de tensão Vth em série com uma resistência Rth (M. LEON THÉVENIN, 1883).

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Figura 1: Equivalente de Thevenin

Voltando ao circuito que supomos anteriormente, o resistor estudado estaria entre os terminais A e B da figura 1. A tensão e corrente fornecida pelo circuito continuará a mesma do problema inicial.

1. Objetivos

• Medir a tensão e corrente que um circuito fornece a um resistor de carga;
• Substituir o circuito por apenas um resistor e uma fonte de tensão (Thevenin) e comparar com as medidas no resistor de carga com as do sistema original.

1. Materiais

• Fonte regulada: 0 – 10V;
• Protoboard;
• Resistores: 100Ω, 330Ω, 390Ω e 560Ω;
• Potenciômetro;
• Multímetro;
• Fios e cabos.

1. Métodos

Inicialmente mede-se o valor real dos resistores utilizados, disponível na tabela 1 do índice 3. Resultados e Discussões.

Apôs isso é montado o circuito da figura 2 na protoboard e medido a tensão e corrente fornecia no resistor de carga, RL = 560 Ω, tabela 2.

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Figura 2: Circuito estudado

Retira-se o resistor RL e mede-se a tensão entre os pontos A e B. Apôs isso a fonte de tensão é substituída por um curto-circuito, e é medido a resistência entre os mesmos pontos. Os resultados serão os equivalentes de Thevenin, tabela 3.

        Ajusta-se o potenciômetro e a fonte de tensão regulada para os valores dos equivalentes de Thevenin e o circuito da figura 3 é montado. A tensão e corrente sobre o resistor RL = 560 Ω são medidas, tabela 4.

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Figura 3: Circuito equivalente

Por último o resistor de carga RL deve ser substituído por um curto-circuito e o valor da corrente deve ser medido, tabela 5.

1. Resultados e Discussões

Tabela 1: Valor dos resistores

Resistores (Ω)	Valor medido (Ω)	Erro (%)
100 Ω	98,1 Ω	1,19%
330 Ω	327 Ω	0,909%
390 Ω	386 Ω	1,025%
560 Ω	555 Ω	0,893%

Tabela 2: Valor de tensão e corrente sobre o resistor RL no circuito da figura 2

Tensão VAB (V)	Corrente IL (mA)
3,75V	6,14 mA

Tabela 3: Equivalentes de Thevenin

Tensão VTH (V)	Resistencia RTH (Ω)
4,70 V	202 Ω

Tabela 4: Tensão e corrente do circuito da figura 3

Tensão VAB (V)	Corrente IL (mA)
3,41V	6,07 mA

Tabela 5: Corrente de curto-circuito do resistor de carga

Corrente Icc = IL (mA)

22,6 mA

   Como mostrado anteriormente a tensão e a corrente no resistor de carga do circuito da figura 2 e de seu equivalente de Thevenin, figura 3, deveriam ser a mesma, mas apôs as medidas vimos que não foi o ocorreu. Em razão disso vamos calcular o erro apresentado no experimento para tentar entender o que ocorreu.

Tabela 6: Erro da tensão no experimento

Tensão VAB (V)	Tensão VTH (V)	Erro (%)
3,45 V	3,41 V	1,159%