Question

Dado o circuito ao lado, determine a corrente e a tensão na carga RL pelo método de Thévenin,
para cada um dos valores seguintes que ela pode assumir: RL1 = 100Ω; RL2 = 500 Ω; RL3 = 1,5kΩ.

Answer 1

A tensão e a corrente na resistência de carga RL é, segundo seu valor:

• 4,95 V e 0,0495 A com RL1=100 ohms.
• 12,68 V e 0,025 A com RL2=500 ohms.
• 17,14 V e 0,0114 A com RL3=1500 ohms.

Como se obter o circuito equivalente de Thévenin?

A resistência do circuito equivalente de Thévenin é igual à resistência medida entre os terminais em que o teorema foi aplicado, passivando as fontes, no caso das fontes de tensão, elas devem ser passivadas colocando-as em curto-circuito.

$R_{th}=\frac{R_1.R_2}{R_1+R_2}=\frac{1000\Omega.470\Omega}{1000\Omega+470\Omega}=320\Omega$

A tensão equivalente de Thevenin é aplicada com circuito aberto nos terminais em que o teorema foi aplicado, analisando o circuito tem-se:

$V_{th}+E_1-I_1.R_1=V_{th}-E_2+I_1.R_2\\\\E_1-I_1.R_1=-E_2+I_1.R_2\\\\I_1=\frac{E_1+E_2}{R_1+R_2}=\frac{20V+40V}{1000\Omega+470\Omega}=0,0408A\\\\V_{th}=I_1.R_1-E_1=0,0408A.1000\Omega-20V=20,8V$

Como determinar tensão e corrente na carga?

Utilizando o circuito equivalente de Thevenin é possível calcular a tensão na carga nas três situações utilizando a expressão do divisor de tensão, e a corrente utilizando a lei de Ohm.

$V_{L1}=V_{th}\frac{R_{L1}}{R_{L1}+R_{th}}=20,8V\frac{100\Omega}{100\Omega+320\Omega}= 4,95V\\\\I_{L1}=\frac{4,95V}{100\Omega}=0,0495A\\\\V_{L2}=V_{th}\frac{R_{L2}}{R_{L2}+R_{th}}=20,8V\frac{500\Omega}{500\Omega+320\Omega}= 12,68V\\\\I_{L2}=\frac{12,68V}{500\Omega}=0,025A\\\\V_{L3}=V_{th}\frac{R_{L3}}{R_{L3}+R_{th}}=20,8V\frac{1500\Omega}{1500\Omega+320\Omega}= 17,14V\\\\I_{L3}=\frac{17,14V}{1500\Omega}=0,0114A$

Saiba mais sobre o teorema de Thevenin em https://brainly.com.br/tarefa/22588230