band brasil
band USA
band espanha







eqpot7-1J.jpg
eqpot7-2J.jpg
eqpot7-3J.jpg






pot7-1J.png
Figura 07-01
    P2 = 2 ( i2 )2  =  2 x 12  =  2 W
    P4 = 4 ( i3 )2  =  4 x 5,52  =  121 W

    Somando, algebricamente, as potências dissipadas pelos resistores, encontramos:

    P+  =  169 + 2 + 121  =  292 W

    Para as fontes, perceba que a corrente sai pelo polo positivo da fonte de 28 volts, ou seja, ela está fornecendo potência ao circuito, portanto seu valor é negativo, ou:

    P28 = - 28 |i1|  =  - 28 x 6,5  =  - 182 W

    Para a fonte de tensão de 20 volts, a corrente também sai pelo pólo positivo, fornecendo potência ao circuito. Logo, seu valor também é negativo. Assim:

    P20 = - 20 |i3|  =  - 20 x 5,5  =  - 110 W

    Agora, podemos somar algebricamente as potências fornecidas pelas fontes e encontramos:

    P-  =  - 182 - 110  =  - 292 W

    Por fim, sabemos que a soma algébrica das potências fornecidas e dissipadas em um circuito deve ser igual a ZERO, ou seja:

    ∑ P  =  P+ + P-  =  292 - 292  =  0 W

    Assim, através de um exemplo prático, mostramos como usar a convenção de sinais para calcularmos as potências envolvidas em um circuito.


    4. Teorema da Máxima Transferência de Potência

    Uma das preocupações dos projetistas é como transferir a máxima potência para a carga. Para resolver este problema temos o chamado teorema da Máxima Transferência de Potência. Este teorema parte da suposição que temos um gerador de energia com uma determinada resistência interna conhecida, que denominaremos de Ri. Ao ligarmos uma carga RL em seus terminais de saída, estamos interessados em saber qual o valor desta carga para que haja a máxima transferência de potência para a mesma.

    Podemos facilmente provar este teorema partindo de um circuito divisor de tensão resistivo, onde devemos considerar um dos resistores como sendo a carga e o outro, a resistência interna do gerador. Para quem estiver interessado em ver a prova   clique aqui!.

    Vamos antecipar que para este evento acontecer, deve ser satisfeita a seguinte relação:

eqpot7-4J.jpg
    eq.  07-04

    Em outras palavras: sempre que o valor da carga for exatamente igual ao valor da resistência interna do gerador, temos garantida a condição necessária para que haja a máxima transferência de potência para a carga.

    Atenção

    Em nenhum momento este teorema afirma que o caminho inverso é válido. Não cometa esta "LOUCURA". Ou seja, se tivermos uma carga de valor conhecido, a escolha do gerador não deve recair sobre aquele que possuir a resistência interna IGUAL à carga, pois isto com certeza não garantirá a máxima transferência de potência. É óbvio que, para isso acontecer, devemos ter a resistência interna do gerador igual a ZERO. Portanto, fique atento aos detalhes.


    Lembre-se: o teorema da máxima transferência de potência é conhecido como um teorema ONE WAY. Não o transforme, por conta própria, em um teorema TWO WAY.

    Se ainda há dúvidas em relação à afirmação acima, vamos tomar como exemplo o problema 7-1 (caso tenha interesse em ver sua solução  Clique aqui!). Faremos uma alteração no enunciado. Vamos manter constante o valor de RL, porém vamos variar o valor de Ri.

    Enunciado do exemplo: Calcule a potência dissipada pela carga RL = 50 Ω quando Ri assume os seguintes valores: 0, 5, 10, 30, 50, 70 e 100 ohms. Calcule o valor de Ri para que RL dissipe a máxima potência. Considere o circuito mostrado na Figura 07-02.
Figura 07-02

    Vamos, através deste exemplo, mostrar como a potência dissipada pela carga varia para diferentes valores de Ri. Iremos elaborar uma tabela para melhor compreensão. Os passos para a montagem da tabela é determinar a corrente I quando Ri assume o valor 100 ohms e depois calcular para os valores subsequentes. Então, inicialmente vamos resolver para o valor de 100 ohms e depois repetiremos os mesmos passos para os outros valores de Ri, não esquecendo que a tensão da fonte, para o nosso exemplo, é de 50 volts.

    I = 50 / Ri + RL = 50 / (100 + 50) = 0,333 A

    Agora que temos a corrente elétrica que circula por RL = 50 Ω, é só aplicar a equação que permite calcularmos a potência, ou:

    PRL = RL I2= 50 x 0,3332 = 5,56 W

    Fazendo de forma similar para os outros valores de Ri, podemos montar a Tabela 07-01, como mostramos abaixo.


Tabela 07-01
Valor  de Ri (Ω) Corrente I (A) Potência em RL (W)
100 0,33 5,56
70 0,42 8,68
50 0,50 12,50
30 0,625 19,53
10 0,83 34,72
5 0,91 41,32
0 1,00 50,00

    Na Tabela 07-01 podemos perceber que quando Ri decresce, a potência dissipada em RL cresce. Veja na figura abaixo, o gráfico da potência dissipada em RL quando variamos o valor de Ri. Para a realização deste gráfico usamos a eq. 07-01, já mostrada acima. Para este caso, usamos V = 50 volts e RL = 50 ohms.

Figura 07-03

    Na Figura 07-03 percebe-se claramente que o pico de potência dissipada pela carga ocorre exatamente quando temos o valor de Ri = 0. Como havíamos afirmado anteriormente. Portanto, comprovamos que o teorema da máxima transferência de potência é um teorema ONE WAY, ou seja, só vale quando Ri é CONSTANTE e a carga é VARIÁVEL (caso do problema 7-1 Veja Aqui! ) . Neste caso que analisamos (carga constante e Ri variável ) , NÃO se aplica.