Problema 52-4.    Fonte:   Problema 10.34 - página 255 -    NILSSON, James W. & RIEDEL, Susan -    Livro: Circuitos Elétricos - 5ª edição - Editora LTC - 1999.

No circuito mostrado na Figura 52-04.1, o resistor R é ajustado para que a potência que dissipa seja a maior possível. O valor da fonte de tensão é em RMS. Determine:

a)   o valor de R.

b)   a potência dissipada por R nas condições do item a.

Solução do Problema 52-4.   

Item a   

Primeiramente, deve-se calcular o equivalente Thévenin para os terminais a-b. Para tal, coloca-se a fonte de tensão em curto-circuito e se calcula a impedância vista dos terminais a-b. Assim, o circuito RC série fica em paralelo com o indutor j20 e este conjunto em série com 20 + j60 . Então:

Para se determinar a fonte de tensão de Thévenin, deve-se calcular a tensão em circuito aberto nos terminais a-b. Logo:

Pelo teorema da máxima transferência de potência, sabe-se que para R dissipar a máxima potência, seu valor deverá ser igual ao módulo da impedância de Thévenin. Assim:

Item b   

Para se calcular a potência dissipada em R nas condições do item a), deve-se calcular a corrente que circula pela carga. Conhecendo V_th, Z_th e R, temos:

Portanto, a potência dissipada em R será de: