Experiência 04: TEOREMA DE THEVENIN

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1 ( ) Prova ( ) Prova Semestral ( ) Exercícios ( ) Prova Modular ( ) Segunda Chamada ( ) Exame Final ( ) Prática de Laboratório ( ) Aproveitamento Extraordinário de Estudos Nota: Disciplina: Turma: Aluno (a): Professor: Data: Experiência 04: TEOREMA DE THEVENIN 1. Objetivo Geral Verificar experimentalmente o Teorema de Thevenin. 2. Objetivos Específicos Verificar experimentalmente o circuito equivalente de Thevenin de um circuito elétrico; Comparar os resultados experimentais com os valores teóricos. 3. RESUMO DA TEORIA O Teorema de Thevenin é uma ferramenta muito aplicada quando se deseja realizar o estudo de um circuito elétrico que possui um componente variável, chamado de carga, enquanto os demais elementos são fixos. As demais ferramentas mostram-se ineficazes neste caso porque quando a carga varia é necessário analisar o circuito inteiro novamente. O Teorema de Thevenin diz que uma rede linear com dois terminais (a-b) formada apenas por fontes de energia e elementos passivos pode ser substituída por um circuito equivalente que consiste em uma única fonte de tensão independente (V TH ) em série com uma impedância (Z TH ), conforme a figura 01. Página 1 de 5

2 Figura 01 Circuito Equivalente de Thevenin A fonte de tensão independente V TH também é denominada de tensão de circuito aberto, definida como sendo a tensão nos terminais a-b quando a carga é desconectada do circuito. A impedância Z TH é definida como sendo a impedância do ponto de vista dos terminais a-b com as fontes de energia da rede desligadas. Portanto as fontes de tensão devem ser curto-circuitadas e as fontes de correntes devem ser abertas durante o cálculo de Z TH. 4. LISTA DE MATERIAL E EQUIPAMENTO Protoboard; Fonte de tensão DC variável; 1 Resistor de 1,0 [kω]; 1 Resistor de 1,5 [kω]; 1 Resistor de 2,2 [kω]; 1 Resistor de 3,3 [kω]; 1 Resistor de 4,7 [kω]; 1 Resistor de 5,6 [kω]; 1 Potênciômetro Linear de 10 [kω]; 1 Multímetro. 5. PROCEDIMENTO 5.1 Monte o circuito mostrado na figura 02 e na seqüência ajuste a fonte E1 para uma tensão igual a 12Vdc. B 1ΚΩ A 1,5ΚΩ 2,2ΚΩ 4,7ΚΩ 12V 3,3ΚΩ 5,6ΚΩ Figura 02 Circuito Elétrico do Experimento Página 2 de 5

3 a) Leia a tensão entre os pontos A e B e anote o valor na tabela 1. b) Calcule o valor da corrente que flui entre os pontos A e B, através da Lei de Ohm, e anote o valor na tabela 1. Tabela 1 I (Ampere) V (Volts) R L = 1000Ω; 5.2 Determine o valor da Tensão de Thevenin através do procedimento abaixo: a) Desligue a fonte de tensão e abra o circuito entre os terminais A e B (resistor de 1,0[kΩ]); b) Regule novamente a fonte para 12Vdc e determine o valor da tensão entre os terminais do circuito aberto. A tensão medida é a Tensão de Thevenin (V TH ). Anote este valor na tabela 2; c) Desligue a fonte de tensão e retire-a do circuito. 5.3 Determine o valor da Resistência de Thévenin através do procedimento abaixo: a) Feche em curto-circuito os pontos do circuito onde a fonte estava conectada, mantendo os terminais A e B abertos; b) Meça a resistência entre A e B utilizando um multímetro e anote o valor na tabela 2. A resistência medida é a Resistência de Thévenin (R TH ); c) Determine a corrente que circula pelo resistor 1,0[kΩ] conectado entre os pontos A e B do circuito original utilizando os valores de Tensão e Resistência de Thévenin medidos. Compare este valor de corrente com o registrado na tabela 1. Tabela 2 E Th (V) R Th (Ω) I 1kΩ (A) Página 3 de 5

4 5.4 Aplique o Teorema de Thevenin a) Monte o circuito equivalente de Thevenin utilizando o potenciômetro e a fonte de tensão DC, conforme figura 03, e meça a tensão na carga e a corrente do circuito. Anote estes valores na tabela 3 e compare este tabela com a tabela 1. O experimento se mostrou válido? I = ETH (ma) RTH + 1kΩ Figura 03 Circuito Equivalente de Thevenin do Experimento Tabela 3 I (Ampere) V (Volts) R L = 1000Ω 6. REFLEXÕES Nesta experiência, estudamos as características quantitativas e qualitativas do Teorema de Thevenin Página 4 de 5

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