Problema 33-3 Fonte:
Problema elaborado pelo autor do site.
No circuito mostrado na Figura 33-3.1 determine:
a) os parâmetros "h" :
b) verifique sua equivalência com o uso da Tabela 30-01
com os parâmetros g .
Solução do Problema 33-3
Item a
Os parâmetros "h" são dados pelas seguintes equações:
V1 = h11 I1 + h12 V2
eq. 33-03.1
I2 = h21 I1 + h22 V2
eq. 33-03.2
Para resolver este problema vamos apresentar uma técnica alternativa, usando as equações retiradas do circuito, sem necessidade de introduzir
fontes de tensão ou corrente nas portas de entrada ou saída. Transformamos as equações numa forma similar às equações que descrevem o quadripolo.
Dessa forma, igualando os coeficientes que aconpanham as variáveis, obtemos os parâmetros do quadripolo. Vamos aos cálculos.
Usando o circuito mostrado na Figura 33-3.1 e usando a lei de Kirchhoff para malhas, obtemos:
V1 = 6 I1 - 5 I3
eq. 33-03.3
V2 = 6 I2 + 2 I3
eq. 33-03.4
Trabalhando algebricamente eq. 33-03.4, obtemos:
I2 = - (1/3) I3 + (1/6) V2
eq. 33-03.5
Agora, façamos a malha identificada como I3 na figura acima.
- 5 I1 + 8 I3 + 2 I2 = 2 Ix
eq. 33-03.6
E pelo circuito constatamos que Ix = I2 + I3. Substituindo esse valor na eq. 33-03.6, obtemos:
I3 = (5/6) I1
eq. 33-03.7
Substituindo a eq. 33-03.7 na eq. 33-03.5, obtemos:
I2 = - (5/18) I1 + (1/6) V2
eq. 33-03.8
Agora comparando essa equação com a eq. 33-03.2, facilmente constatamos que os coeficientes que acompanham as variáveis
I1 e V2 serão os valores de h21 e h22. Logo:
h21 = - (5/18)
h22 = 1/6
Para calcularmos h11 e h12 vamos trabalhar algebricamente eq. 33-03.4, obtendo:
I3 = (1/2) V2 - 3 I2
eq. 33-03.9
Logo, substituindo a eq. 33-03.9 na eq. 33-03.3, obtemos:
V1 = 6 I1 - 5 ( V2/2 - 3 I2 )
Substituindo na equação acima o valor de I2 dado pela eq. 33-03.8 e, depois de alguma álgebra, obtemos:
V1 = 6 I1 - (5/2) V2 + (5/2) V2 - (25/6) I1
Resolvendo essa equação, obtemos:
V1 = (11/6) I1 + 0 V2
Comparando essa equação com a eq. 33-03.1 encontramos os valores de h11 e h12, ou:
h11 = 11/6
h12 = 0
Item b
Para encontrarmos os parâmetros g vamos usar a
Tabela 30-01 para obter: