Equivalente de Thévenin e Norton: fonte real, carga e máxima transferência de potência
Informe a tensão da fonte, a resistência interna e a carga para ver a corrente, a tensão e a potência na carga, a potência máxima e a corrente de curto.
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Fonte real com resistência interna
I = ε ÷ (r + RL); V = ε · RL ÷ (r + RL); P_carga = V · I; η = V ÷ ε
Uma fonte de 12 V com resistência interna de 0,5 Ω alimentando uma carga de 5 Ω fornece 2,18182 A, com 10,9091 V sobre a carga e 23,8017 W de potência nela. A eficiência da transferência é 90,91%.
Máxima transferência de potência
P_máx = ε² ÷ (4 · r), quando RL = r; corrente de curto (Norton): I_N = ε ÷ r
A carga recebe a maior potência quando sua resistência iguala a interna: com RL = 2 Ω e r = 2 Ω, são 10,125 W, igual ao máximo de 10,125 W, mas com eficiência de só 50%. A corrente de curto-circuito (equivalente de Norton) é 24 A para a fonte de 12 V.
Limites
- Circuito linear de corrente contínua: o equivalente de Thévenin de uma rede (tensão de circuito aberto e resistência vista pelos terminais) entra aqui como ε e r.
- A fonte ideal tem r = 0; baterias reais têm r que muda com carga, temperatura e estado de carga.
- A página não verifica correntes de curto reais nem limites de segurança de fontes e baterias.
Perguntas frequentes
Como usar o equivalente de Thévenin?
Substitua a rede, vista pelos terminais da carga, por uma fonte (tensão de circuito aberto) em série com uma resistência. Depois a corrente na carga é ε ÷ (r + RL).
Quando a carga recebe a máxima potência?
Quando RL = r. A potência máxima é ε² ÷ (4 · r), mas a eficiência é de apenas 50% nesse ponto.
Como obter o equivalente de Norton?
A corrente de Norton é a de curto-circuito, ε ÷ r, em paralelo com a mesma resistência r.