CE1 202s Pratica 7 Máxima T Potência PDF

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Material do professor doutor Nicolau Pereira...

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PRÁT 7 pg 1

Circuitos Elétricos I -2020

Teorema da Máxima Transferência de Potência Prática Nº 7 Professor Dr. Nicolau Pereira Filho Universidade Federal de Mato Grosso do Sul Faculdade de Engenharias, Arquitetura e Urbanismo e Geografia- FAENG Curso de Engenharia Elétrica

I - introdução Teorema da Máxima transferência de Potência I.a – Corrente continua O teorema da máxima transferência de potência estabelece que a máxima potência é transferida a uma carga quando a resistência de carga for igual a resistência de Thévenin quando vista da carga (RL=RTH). O teorema da máxima transferência de potência é muito importante na engenharia eletrônica, pois permite determinar os parâmetros de um sistema para que ocorra a máxima transferência de potência entre as partes de mesmo sistema. Por exemplo, num amplificador de áudio, a impedância do conjunto de autofalantes pode ser determinada para que o amplificador possa entregar a máxima potência em sua saída. I.b – Corrente alternada Em corrente alternada (CA), a máxima transferência de potência ocorre quando ZL =ZTH*. Onde: 𝑍𝑇𝐻 = 𝑅𝑇𝐻 + 𝑗𝑋𝑇𝐻 ∗ = 𝑅𝑇𝐻 − 𝑗𝑋𝑇𝐻 𝑍𝑇𝐻

I.c – Casamento de Impedâncias de autofalantes e amplificador a) Faz -se uso das ligações série e/ou paralela dos autofalantes para obter uma impedância igual à do módulo amplificador. Por exemplo: Figura 1

Amplificador

4 400 W

4 200 W

4 200 W

4 200 W

4 200 W

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Circuitos Elétricos I -2020 I.d – Casamento de impedância via transformador Figura 2

i1

i1

i2

v1

v1

v2 Z 2

Z2'

Z2' = a2.Z2 a= N1 / N2

N1 : N2 Z2 no 2ário

Z2 visto do 1ário

Exemplo: Figura 3

1

1

i1

i1 R2 = 9 

R2 = 9 

10 V

Autofalante

Autofalante

10 V

1:3 1

i1 R 2' = 1 

10 V

Impedância do autofalante referida ao 1ario

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Circuitos Elétricos I -2020 II- Simulações II-a TRANSFERÊNCIA DE POTÊNCIA EM UM CIRCUITO RESISTIVO EM CC Figura 4 – Circuito Resistivo

a) Montar o circuito da Figura 1 com VCC = 110 V , R = 100 Ω, simular para vários valores Rout ( valor inicial 0 Ω, até 200 Ω com passo de 25 Ω). Obter os gráficos da corrente de saída I(Rout), tensão de saída V(out) e da potência Prout = V(out) *I(rout) e preencher a tabela 1. Tabela 1 - TRANSFERÊNCIA DE POTÊNCIA EM UM CIRCUITO RESISTIVO EM CC

Rout

I(Rout) - A

V(Rout) - V

P(out) - W

½R R 3/2 R 2R II.b - TRANSFERÊNCIA DE POTÊNCIA EM UM CIRCUITO COM IMPEDÂNCIAS Figura 5 – Circuito Experimental da MTP para CA

Z A

BC BP Zout

AC

V

w

V

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Circuitos Elétricos I -2020 a) Montar no LTspice circuito que contenha os elementos da Figura 5 com VCA = 127 V 60 Hz, Z = R + jXL/2; onde: R = 100 Ω e XL = 100 Ω. ). Obter os gráficos da corrente de saída I(Rout), tensão de saída V(out) e da potência PRout =Valor médio( V(out) *I(rout)) e preencher a tabela 2.

Tabela 2- TRANSFERÊNCIA DE POTÊNCIA EM UM CIRCUITO COM IMPEDÂNCIAS

ZL R R + j½ XL R + jXL R - JXC/2 R - JXC

IL - A

VL - V

Obs.: Para obter R/2, XL/2 ou XC/2 os elementos devem ser colocados em paralelo

III – Apresente a resolução da Questão discursiva 03 do Enade 2019

IV – Análises e Conclusões

P - W...