Obtenha a impedância da carga R L para o circuito visto na Figura 18.130 de maneira que a potência fornecida à carga seja máxima e calcule o valor dessa potência.

Passo 1

Faaaala, gente, prontos para essa questão de circuitos?

Primeiro, vamos chamar a impedância da carga que substitui R L de Z L . Lembre-se que a máxima transferência de potência para carga ocorre quando Z L = Z T h * , isto é, devemos obter o circuito equivalente de Thévenin para o circuito externo à carga Z L .

Vamos listar as impedâncias desse circuito.

Z 1 = R 1 = 1 k Ω   ፈ   0 °  

Z 2 = R 2 =   40 k Ω   ፈ   0 °

Pronto, estamos preparados para descobrir Z T h e E T h .

Passo 2

Desligando as fontes E e 50 I , obtemos um curto circuito e um circuito aberto em seus lugares, respectivamente.

Com isso, a malha à esquerda fica isolada do resto do circuito, de modo que Z T h = Z 2 .

Para determinar E T h , devemos substituir a carga por um circuito aberto e analisar os terminais. Com isso, vemos que E T h é igual a tensão sobre R 2 . Logo, pela lei de Ohm:

E T h = Z 2 50 I   e I = E Z 1 = 1 V ፈ   0 ° 1 k Ω   ፈ   0 ° = 1 m A   ፈ   0 °

Assim, obtemos:   E T h = ( 40 k Ω   ፈ   0 ° ) ( 50 ) ( 1 m A   ፈ   0 ° ) = 2000 V   ፈ   0 °

Portanto, a potência máxima fornecida à carga é de:

P = | E T h | 2 4 R T h = 2000 V 2   4 ( 40 k Ω ) = 25 W

Resposta

Z L = 40 k Ω   e   P = 25 W