Teorema de Thévenin

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O Teorema de Thévenin permite substituir um circuito complicado por um circuito equivalente simples contendo apenas uma fonte de tensão e um resistor conectado em série. O teorema é muito importante do ponto de vista teórico e prático.

Enunciado de forma concisa, o Teorema de Thévenin diz:

Qualquer circuito linear de dois terminais pode ser substituído por um circuito equivalente que consiste em uma fonte de tensão (V_Th) e um resistor em série (R_Th).

É importante observar que o circuito equivalente de Thévenin fornece equivalência apenas nos terminais. Obviamente, a estrutura interna e, portanto, as características do circuito original e do equivalente Thévenin são bastante diferentes.

Usar o teorema de Thevenin é especialmente vantajoso quando:

• Queremos nos concentrar em uma parte específica de um circuito. O resto do circuito pode ser substituído por um equivalente simples de Thevenin.
• Temos que estudar o circuito com diferentes valores de carga nos terminais. Usando o equivalente de Thevenin, podemos evitar a necessidade de analisar o complexo circuito original de cada vez.

Podemos calcular o equivalente de Thevenin em duas etapas:

1. Calcular R_Th. Ajuste todas as fontes para zero (substitua as fontes de tensão por curtos-circuitos e fontes de corrente por circuitos abertos) e, em seguida, encontre a resistência total entre os dois terminais.
2. Calcular V_º. Encontre a tensão de circuito aberto entre os terminais.

Para ilustrar, vamos usar o Teorema de Thévenin para encontrar o circuito equivalente do circuito abaixo.

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A solução TINA mostra os passos necessários para o cálculo dos parâmetros Thevenin:

 

Naturalmente, os parâmetros podem ser calculados facilmente usando as regras dos circuitos paralelos em série descritos nos capítulos anteriores:

 

Mais exemplos:

Exemplo 1

Aqui você pode ver como o equivalente Thévenin simplifica os cálculos.

Encontre a corrente do resistor de carga R se sua resistência for:

1.) 0 ohm; 2.) 1.8 ohm; 3.) 3.8 ohm 4.) 2.8.ohm

Primeiro encontre o equivalente Thévenin do circuito em relação aos terminais de R, mas sem R:

Agora temos um circuito simples com o qual é fácil calcular a corrente para as diferentes cargas:

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Um exemplo com mais de uma fonte:

Exemplo 2

Encontre o equivalente Thévenin do circuito.

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Solução pela análise DC da TINA:

O complicado circuito acima, então, pode ser substituído pelo simples circuito em série abaixo.

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