Enunciado

33- Determine o circuito equivalente de Thévenin, referente ao circuito mostrado na Figura 4.101 , visto pelo resistor de 5   Ω .

Em seguida, calcule a corrente no resistor de 5   Ω .

Passo 1

Como queremos saber a tensão de Thévenin e a resistência equivalente que é vista pelos terminais de 5   Ω então vamos retirar a carga de 5   Ω e ficar com o seguinte circuito:

O racicínio é como se quiséssemos ver o comportamento desse circuito com duas portas de interface justmamente quando não há nenhuma carga sobre ela.

Para isso precisamos calcular a resistência equivalente do circuito ao simplesmente desaterrar o circuito, isso fará com que desliguemos todas as fontes independentes do circuito ficando somente as dependentes. A fonte de tensão independente passa a ser de 0   V formando uma curto-circuito e a fonte de corrente passa a ser de 0   A passando a ser um circuito aberto.

Pois bem, desligando as fontes do circuito nós teremos a seguinte malha resistiva:

Isso nos dá uma tensão entre os terminais de:

R T H = R a b = 10 + 10 = 20   Ω

Passo 2

Agora voltando com a fonte de corrente, nós percebemos que essa fonte de corrente está em paralelo com uma resistência de 10   Ω podendo ser convertida para uma fonte de tensão de 40   V da seguinte forma:

E como temos um circuito aberto em a b então isso quer dizer que nenhuma corrente flui entre os resistores de 10   Ω não tendo nenhuma queda de tensão.

E como aterramos b então V b = 0 nos dando então a tensão entre os terminais sendo igual a V a então V a = V t h = 40   V . Pois como temos nenhuma tensão nos resistores podemos ignorar-los.

Passo 3

Com os valores de tensão de Thévenin e de resistência de Thévenin podemos ligar a carga de 5   Ω com o seguinte circuito equivalente:

Então a corrente que passará pela carga de 5   Ω será:

i = 40 20 + 5 = 1.6   A

Caso fechássemos curto-circuito entre o circuito equivalente e o terra nós teríamos a corrente de Norton que é a corrente máxima que essa circuito antes dos terminais poderia nos fornecer e que é de:

I N = 40 20 = 2   A  

Resposta

V t h = 40   V ; R T H = 20   Ω

i = 1.6   A

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