Determine o circuito equivalente de Thévenin e norton, visto pelo resistor de
. Encontre o resistor a ser associado em serie com o mesmo de modo a proporcionar a máxima transferência de potência.
Passo 1
Beleza! A gente vai resolver um exercício de circuitos elétricos, especificamente encontrando os circuitos equivalentes de Thévenin e Norton vistos pelo resistor de
. Além disso, vamos descobrir qual resistor devemos colocar em série com esse
para garantir a máxima transferência de potência. Para isso, vamos precisar entender os conceitos de equivalentes de Thévenin e Norton, além da condição de máxima transferência de potência.
Passo 2
Primeiro, vamos encontrar o circuito equivalente de Thévenin visto pelo resistor de
. Para isso, precisamos identificar a tensão de Thévenin (
) e a resistência de Thévenin (
).
Passo 3
Para determinar
, vamos calcular a tensão que aparece nos terminais onde está conectado o resistor de
quando ele está presente no circuito. Se houver uma fonte de tensão ou corrente, aplicamos as leis de Kirchhoff para achar essa tensão.
Passo 4
Em seguida, para achar
, desligamos todas as fontes de tensão do circuito (substituindo-as por fios) e todas as fontes de corrente por circuitos abertos. A resistência equivalente vista pelos terminais onde está o
será o
.
Passo 5
Depois de ter
e
, podemos escrever o circuito equivalente de Thévenin como uma fonte de tensão
em série com
.
Passo 6
Agora, para encontrar o equivalente de Norton, usamos a relação entre Thévenin e Norton. A corrente de Norton (
) é dada por
, e a resistência de Norton é a mesma que a de Thévenin, ou seja,
.
Passo 7
Com o circuito equivalente de Norton em mãos, que é uma fonte de corrente
em paralelo com
, podemos prosseguir para a segunda parte do exercício: encontrar o resistor que, quando colocado em série com o
, garante a máxima transferência de potência.
Passo 8
A condição para máxima transferência de potência ocorre quando a resistência de carga é igual à resistência interna do circuito equivalente. Ou seja, devemos ajustar o resistor em série de modo que
.
Resposta
Portanto, o resistor que deve ser associado em série com o resistor de
para proporcionar a máxima transferência de potência é igual a
, que é a resistência de Thévenin determinada previamente.