laboratório 04

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) Prova
( ) Prova Semestral
) Exercícios
( ) Prova Modular
) Segunda Chamada
( ) Exame Final
) Prática de Laboratório
) Aproveitamento Extraordinário de Estudos
Disciplina:
Professor:
Turma:
Data:
Nota:
Aluno (a):
Experiência 04: TEOREMA DE THEVENIN
1. Objetivo Geral
Verificar experimentalmente o Teorema de Thevenin.
2. Objetivos Específicos
Verificar experimentalmente o circuito equivalente de Thevenin de um circuito elétrico;
Comparar os resultados experimentais com os valores teóricos.
3. RESUMO DA TEORIA
O Teorema de Thevenin é uma ferramenta muito aplicada quando se deseja realizar o
estudo de um circuito elétrico que possui um componente variável, chamado de carga,
enquanto os demais elementos são fixos. As demais ferramentas mostram-se ineficazes
neste caso porque quando a carga varia é necessário analisar o circuito inteiro
novamente.
O Teorema de Thevenin diz que “uma rede linear com dois terminais (a-b) formada
apenas por fontes de energia e elementos passivos pode ser substituída por um circuito
equivalente que consiste em uma única fonte de tensão independente (VTH) em série com
uma impedância (ZTH), conforme a figura 01.
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Figura 01 – Circuito Equivalente de Thevenin
A fonte de tensão independente VTH também é denominada de tensão de circuito
aberto, definida como sendo a tensão nos terminais a-b quando a carga é desconectada
do circuito. A impedância ZTH é definida como sendo a impedância do ponto de vista dos
terminais a-b com as fontes de energia da rede desligadas. Portanto as fontes de tensão
devem ser curto-circuitadas e as fontes de correntes devem ser abertas durante o cálculo
de ZTH.
4. LISTA DE MATERIAL E EQUIPAMENTO
Protoboard;
Fonte de tensão DC variável;
1 Resistor de 1,0 [kΩ];
1 Resistor de 1,5 [kΩ];
1 Resistor de 2,2 [kΩ];
1 Resistor de 3,3 [kΩ];
1 Resistor de 4,7 [kΩ];
1 Resistor de 5,6 [kΩ];
1 Potênciômetro Linear de 10 [kΩ];
1 Multímetro.
5. PROCEDIMENTO
5.1 Monte o circuito mostrado na figura 02 e na seqüência ajuste a fonte E1 para uma
tensão igual a 12Vdc.
B
1ΚΩ
A
1,5ΚΩ
2,2ΚΩ
4,7ΚΩ
12V
3,3ΚΩ
5,6ΚΩ
Figura 02 – Circuito Elétrico do Experimento
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a) Leia a tensão entre os pontos A e B e anote o valor na tabela 1.
b) Calcule o valor da corrente que flui entre os pontos A e B, através da Lei de Ohm, e
anote o valor na tabela 1.
Tabela 1
I (Ampere)
V (Volts)
RL = 1000Ω;
5.2 Determine o valor da Tensão de Thevenin através do procedimento abaixo:
a) Desligue a fonte de tensão e abra o circuito entre os terminais A e B (resistor de
1,0[kΩ]);
b) Regule novamente a fonte para 12Vdc e determine o valor da tensão entre os
terminais do circuito aberto. A tensão medida é a Tensão de Thevenin (VTH). Anote
este valor na tabela 2;
c) Desligue a fonte de tensão e retire-a do circuito.
5.3 Determine o valor da Resistência de Thévenin através do procedimento abaixo:
a) Feche em curto-circuito os pontos do circuito onde a fonte estava conectada,
mantendo os terminais A e B abertos;
b) Meça a resistência entre A e B utilizando um multímetro e anote o valor na tabela 2. A
resistência medida é a Resistência de Thévenin (RTH);
c) Determine a corrente que circula pelo resistor 1,0[kΩ] conectado entre os pontos A e B
do circuito original utilizando os valores de Tensão e Resistência de Thévenin
medidos. Compare este valor de corrente com o registrado na tabela 1.
Tabela 2
ETh (V)
RTh (Ω)
I1kΩ (A)
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5.4 Aplique o Teorema de Thevenin
a) Monte o circuito equivalente de Thevenin utilizando o potenciômetro e a fonte de
tensão DC, conforme figura 03, e meça a tensão na carga e a corrente do circuito. Anote
estes valores na tabela 3 e compare este tabela com a tabela 1. O experimento se
mostrou válido?
I=
ETH
(mA)
RTH + 1kΩ
Figura 03 – Circuito Equivalente de Thevenin do Experimento
Tabela 3
I (Ampere)
V (Volts)
RL = 1000Ω
6. REFLEXÕES
Nesta experiência, estudamos as características quantitativas e qualitativas do
Teorema de Thevenin
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