Eletricidade

Os tópicos da aula de hoje são:

• Transformação de fontes
• Método de análise por tensão dos nós
• Método de análise por correntes de malha
• Superposição
• Teorema de Thévenin
• Teorema de Norton

Olá, aluno! Seja bem-vindo à nossa terceira aula de Circuitos Elétricos!

Nesta aula serão apresentadas as formas de análise de circuitos elétricos, como a análise por tensão dos nós, a análise por correntes de malhas e o teorema da superposição. Além disso, será apresentada a transformação de fontes para que um circuito possa ser simplificado visando a facilitação da sua análise.

Por fim, serão apresentados os teoremas de Thévenin e Norton, que realizam a simplificação de circuitos complexos para um circuito com uma fonte de tensão (Thévenin) ou corrente (Norton) conectada a um resistor.

Imaginemos que nós queiramos calcular a corrente elétrica que circula em um equipamento doméstico, como um ferro de passar, por exemplo.

Nós sabemos que o sistema elétrico é bastante complexo, desde as turbinas hidrelétricas que geram eletricidade nas represas, em seguida passando pela subestação elevadora para elevar a tensão para ser transmitida em longas distâncias pelas linhas de transmissão, passando por subestações abaixadoras de energia, distribuídas pelos postes presentes nas cidades até a nossa residência, em que temos uma tomada.

Na figura temos ilustrado um diagrama básico do caminho da corrente elétrica desde a geradora até a nossa residência.

Se nós formos analisar o circuito elétrico desde a usina hidrelétrica até o nosso ferro de passar ligado na nossa tomada, veremos que se trata de um circuito bastante complexo, e se quisermos calcular a corrente que circulará no ferro quando ele for ligado, teríamos que trabalhar com diversas malhas e nós do circuito.

Por outro lado, este circuito por completo pode ser simplificado por um circuito equivalente de Thévenin, por exemplo, conforme ilustrado na figura a seguir, em que a fonte de tensão possui o valor da tensão das tomadas da nossa casa (127 V ou 220 V dependendo da região) e o valor da resistência Rth possui um valor baixo devido aos materiais utilizados nas ligações, que não são ideais.

Os pontos a e b são os dois pontos da tomada residencial e desta forma, para qualquer equipamento eletrônico que ligarmos na tomada, a análise do circuito será de forma simples, diferentemente caso fossemos considerar todos os elementos do circuito elétrico complexo desde a usina hidroelétrica até a nossa residência.

Nesta aula foram abordados os métodos da superposição, análise nodal e das correntes de malha para análise de circuitos elétricos. Além destes métodos, foram apresentadas formas de simplificação de circuitos para facilitar a análise, que são as transformações de fontes e os teoremas de Thévenin e Norton.

Com estas ferramentas, podemos realizar a análise da maioria dos circuitos elétricos! É muito importante que você pratique os conceitos adquiridos na resolução de exercícios.

Até a próxima aula!