AULA 4 - Circuitos Elétricos 2 - Graduação

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Transformação de fontes

Uma fonte real de tensão, em série com uma impedância, pode ser transformada em uma fonte real de corrente, em paralelo com a impedância, e vice-versa, da seguinte forma:

CIRC2transffontes1.png

Este artifício, normalmente, permite simplificar circuitos, eliminando malhas ou nós (e, portanto, incógnitas do sistema de variáveis), quando desejado.

Exemplo 10:

Analise o circuito abaixo utilizando substituição de fontes:

Analcircmil1.png

As fontes de corrente podem ser somadas diretamente, assim como as impedâncias em paralelo.

A fonte resultante será dada por: 4<-36.87 - 4,8<-90 = 3.2 - j2.4 - (-j.4.8) = 3.2 +j2.4 = 4<36.87

O circuito fica reduzido a:


Analcircmil2.png

e, V0, portanto, poderá ser calculado por 4<36.87 x 12 Ω = 48<36.87 [V]!!!


Exemplo 11:

Analise o Exemplo 2, da seção anterior, agora utilizando transformação de fontes:

CIRC2transffontes2.png

No Matlab Mobile, versão GRATUITA para smarthphone:


CIRC2matlabtransffonte.png

Exemplo 12:

Analise o Exemplo 3, da seção anterior, agora utilizando transformação de fontes:

CIRC2transffontes3-2.png

Equivalente de Thevènin em CA, RP

CIRC2TecnicasRP7.png


CIRC2Thevenin1.png

Impedância de Thèvenin/Norton em CA, RP

Método:

  • Caso existam apenas fontes independentes: “excluir” as fontes independentes e calcular a impedância entre os pontos solicitados.
    • Fontes de tensão viram curtos circuitos e
    • fontes de corrente viram circuitos abertos.
  • Caso existam fontes dependentes: não se podem “excluir” as fontes dependentes - a impedância deve ser calculada através da inserção de uma fonte auxiliar entre os pontos solicitados. A impedância Thèvenin será a razão da tensão auxiliar pela corrente gerada pela fonte auxiliar:
𝑍𝑡ℎ=𝑉𝑎𝑢𝑥/𝐼𝑎𝑢𝑥

Observação - Criando funções no SCILAB

No Scilab é possível criar funções, para executar rotinas recorrentes. Por exemplo, as rotinas abaixo foram escritas pra encontrar o resultante de impedâncias em paralelo e para fornecer valor polar, de uma impedância na forma retangular, que vão facilitar bastante os cálculos de Thevenin e Norton:

CIRC2funcoesScilab.png

Exemplo 13:

CIRC2TecnicasRP7-2.png


CIRC2TecnicasRP7-3.png


CIRC2TecnicasRP7-4.png


CIRC2TecnicasRP7-5.png


CIRC2TecnicasRP7-6.png


CIRC2TecnicasRP7-7.png

Solução Computacional

Ou, utilizando o Scilab e as funções que definimos:

CIRC2Thevenin2.png

OU AINDA, usando o app Matlab Mobile:

CIRC2Thevenin2MATMOB.png

Equivalente de Norton em CA, RP

CIRC2TecnicasRP8.png


Exemplo 14:

CIRC2TecnicasRP8-2.png


CIRC2TecnicasRP8-3.png

Solução Computacional

Ou, utilizando o Scilab e as funções que definimos:


CIRC2Norton2.png

Prova Real - verificação

CIRC2TecnicasRP9.png

Exercícios

CIRC2aula3exerc3-2.png

Respostas questões 5 a 8 - Transformação de fontes, Thevenin e Norton

Bibliografia

[1] SADIKU, M. N. O.; MUSA, S. M.; ALEXANDER, W. K. Análise de Circuitos Elétricos com Aplicações. Porto Alegre: Mc Graw Hill Education, 2014. v. 3.

[2] BOYLESTAD, R. L. Introdução à Análise de Circuitos. 12a ed. São Paulo: Pearson, 2011.

[3] PETRY, C. Circuitos 2. Disponível em: Aula 4 - Impedância e Reatância, 2023.

[4] BALDINI Fo., Renato. EA-513 Circuitos Elétricos, Notas de Aula, Disponível em: Circuitos Elétricos, 2014.



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