Question

Elabore um circuito equivalente para a carga desenhada em azul, ou seja, simplifique o circuito
dado com a respectiva tensão e resistência equivalente obedecendo a fonte de corrente (2 A),
a fonte de tensão (12 V) e os resistores fornecidos.

Answer 1

O circuito equivalente para a carga desenhada em azul consiste em uma fonte de voltagem de 6,67 V e um resistor de 3,67 ohms em série com ela.

Como se calcular o circuito equivalente de Thevenin?

Podemos começar modificando o circuito ao aplicar o teorema de Norton entre os pontos C e D, para isso vamos fazer o seguinte:

• Desligar a seção do circuito com a fonte de 12 V e o resistor de 4 ohms ligado a ela;
• Calcular a resistência entre C e D com a fonte de 12 V em curto-circuito, ela será a resistência de Norton Rn;
• Calcular a corrente que circularia por um fio ligado entre C e D, ela será a corrente de Norton In;
• Substituir a seção desligada por um circuito formado por um gerador de corrente cujo valor seja In e um resistor em paralelo de valor Rn.

O circuito torna-se o da imagem adjunta, em que temos:

$I_n=\frac{12V}{4\Omega}=3A\\R_n=4\Omega$

Agora, para achar a resistência equivalente de Thevenin, devemos passivar as fontes de energia, no caso das fontes de corrente, elas devem ser substituídas por circuitos abertos, a resistência equivalente de Thevenin entre os pontos A e B é:

$R_{Th}=1\Omega+\frac{4\Omega(4\Omega+4\Omega)}{4\Omega+4\Omega+4\Omega}=3,67\Omega$

Agora, devemos calcular a tensão equivalente de Thevenin, equivalente à tensão com circuito aberto entre os terminais em que aplicamos o teorema, ou seja, devemos desligar a carga (em azul) e achar a tensão entre A e B nessas condições.

Podemos associar as fontes de corrente em uma única e aplicar a expressão do divisor de corrente para achar a corrente que circula pelos pontos A e B:

$I_1=5A.\frac{4\Omega}{4\Omega+(4\Omega+4\Omega)}=1,67A$

A tensão de Thevenin é igual à queda de tensão no resistor de 4 ohm ligado entre A e B:

$V_{th}=I_1.4\Omega=1,67A.4\Omega=6,67V$

Então, o circuito equivalente consiste em uma fonte de 6,67 V com um resistor de 3,66 ohms em série.

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

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