Enunciado
Elétrica - Sadiku - Fundamentos de Circuitos Elétricos- Ed: 5º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 41
41. Determine os equivalentes de e de nos terminais do circuito mostrado na Figura
Passo 1
Bom! A primeira coisa que temos que fazer, e encontrar a resistência equivalente nos terminais do resistor . Por isso, vamos ter que redesenhar esse circuito, excluindo as fontes de tensão e de corrente que nele estão presentes.
E aqui está nossa figura:
Bora então, obter a resistência equivalente entre e , que é a nossa resistência de , .
E olhando a figura anterior, podemos ver que:
Passo 2
Em seguida, o próximo passo é obter a tensão de , .
Olha só! Repara nessa parte aqui do circuito...
Essa região, que tem uma fonte de corrente de e uma resistência de em paralelo, pode ser transformada em uma associação em série entre a resistência de e uma tensão , dada por:
Desse modo, nosso circuito passa a ter a seguinte cara:
Podemos ver que nosso circuito tem nós... Sendo que o nó inferior é o que iremos adotar pra ser o nosso terra. Ou seja, quer dizer que a tensão nodal nele é .
Bom! E de que jeito vamos descobrir o valor da tensão de ? Ora bolas! Através da análise nodal, é claro.
Bora então, fazer o esboço desse circuito indicando as correntes que circulam em cada ramo, bem como nomeando os nós nele presente.
Através dessa imagem, podemos ver claramente que a tensão de tensão de , , é dada pela diferença entre a tensão nos nós e ...
Só que...
Isso mesmo! O nó vai ser o nosso terra!
Bora então, determinar as equações de corrente para o nó usando a lei de :
E essas correntes, são dadas em função das tensões nodais, por:
Passo 3
Subsituindo esses valores anteriores, na relação da lei de , obtemos que....
A nossa tensão de , portanto, vai valer:
Passo 4
Olha só! A questão nos pede para obter também, o equivalente de .
Pois bem! O equivalente de , é dado por uma resistência, , que é igual a resistência de ...
E por uma fonte de corrente, , que pode ser facilmente obtida, dividindo a tensão de pela resistência de :