Enunciado

70- Determine a potência máxima liberada para o resistor variável R mostrado no circuito da Figura 4.136

Passo 1

Para calcular a maior potência que esse circuito gera em R nós precisamos calcular R t h pois é com esse valor que R conseguirá absorver a maior potência desse circuito, além de calcularmos a V t h .

A análise poderia ser simples de fazer de se não tivesse a fonte dependente de 3 V x no circuito, dessa forma vamos aterrar o terminal b e calcular v a = V t h no circuito abaixo.

Podemos deduzir que V x é zero, uma vez que toda a linha onde está o resistor R 4 = 6   Ω vale zero. Logo a corrente que passa pela fonte dependente também valerá zero, então podemos diminuir o circuito da seguinte forma:

Somando todas as correntes que passam pelo nó V c temos:

i t = i 1 + i 2

Sendo que por estar aberto em a   não teremos nenhuma corrente i 1 dessa forma a mesma tensão em a será a tensão em V c :

v a = V c

E V c pode ser calculado da seguinte forma:

V c = V t h = 15 15 + 5 × 4 = 3   V

E assim encontramos a tensão de Thévenin.

Passo 2

Agora vamos calcular a Resistência de Thévenin tirando a fonte independente de 4   V e colocando uma fonte de corrente de 1   A entre os terminais a - b da seguinte forma.

Isso nos dará a possibilidade de ver que os resistores de 5   Ω e de 15   Ω estão em paralelo nos dando um circuito mais ou menos assim. Além de que podemos transformar a fonte de corrente dependente em uma fonte de tensão dependente.

Dessa forma temos que:

V x = - 6 × 1 = - 6   V

Já que a corrente que passará por todo o circuito será de 1   A como diz a fonte de corrente.

Então pela somatória de tensões temos:

6 + 3.75 + 5 + 15 × 6 - V = 0

V = 104.75   Ω

Então a resistência de Thévenin será:

R t h = V I = 104.75   Ω

Passo 3

Então a máxima potência na carga será de:

p m a x = V t h 2 4 R t h = 3 2 4 × 104.75 = 0.0215   W = 21.5   m W

Resposta

p m a x = 21.5   m W

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

85- O equivalente de Thévenin nos terminais a - b do circuito linear mostrado na Figura 4.142 deve ser determinado por meio de medições. Quando um resistor de 10k Ω é conectado aos terminais a - b , a
82- Uma bateria tem uma corrente de curto-circuito de 20A e uma tensão de circuito aberto de 12V . Se a bateria for conectada a uma lâmpada de resistência 2Ω , calcule a potência disspidada pela lâmpa
81- Para o circuito da Figura 4.126 , use o Pspice ou Multisim para determinar o equivalente de Thévenin nos terminais a - b .
86- Uma caixa preta com um circuito nela embutido é conectada a um resistor variável. São usados um amperímetro ideal (com resistência zero) e um voltímetro ideal (com resistência infinita) para medir
87- É feito o modelo de um transdutor com uma fonte de corrente I s e uma resistência em paralelo R s . A medição da corrente nos terminais da fonte resulta em 9.975m A quando for usado um amperímetro