Desafio - Resolva o circuito de transformador ideal.

[Electric Effects]

Pessoal, um circuito que caiu na minha prova hoje, vamos ver se o pessoal aqui dá conta de resolver. Abraços.

[betoknigth]

se bem me recordo tem que encontrar o Vth (tensão de thevenin) e o In (Corrente de norton) e a sua relação encontra a resistencia série ou paralelo para determinação da máxima transferencia... em geral a máxima transferencia térmica se dá com uma impedancia de carga igual a impedancia equivalente...
-----http://www.decom.fee.unicamp.br/~cardieri/NotasdeAula_EA513/EA513_NotasAula_05.pdf

[xformer]

Antes de determinar o equivalente Thevenin entre os dois terminais de Ro, eu substituiria o transformador ideal por:
- o primário vira uma impedância refletida de 2 x (2)^2 = 8 ohms (que eu vou chamar de R1).
- o secundário vira uma fonte de tensão com valor igual a metade da tensão sobre R1 (8 ohms).

Resolvendo o circuito do primário, teríamos uma fonte de tensão de 48V em série com uma impedância de 6+1+8 ohms = 15 ohms.
A corrente seria de 48/15 = 3,2A.  A tensão VR1 = 3,2 x 8 = 25,6V.

No secundário, a tensão seria de 25,6/2 = 12,8V.

Agora fazendo o equivalente thevenin, curto-circuitamos as fontes e descobrimos a resistência equivalente:  6 em paralelo com 9 em série com 0 (da malha do secundário): 3,6 ohms.
Esse é o valor da resistência equivalente série thevenin, que para fazer a máxima transferência de potência deve ser igual a Ro.
A tensão no terminal da esquerda de Ro deve ser: 48 - (6 x 3,2) = 28,8V.  A tensão no terminal da direita de Ro é 12,8V.  Logo a tensão thevenin é 28,8 - 12,8 = 16V.

A potência dissipada em Ro = ( (16/2)^2 ) / 3,6 = 17,77W

[Electric Effects]

Xformer, segundo livro que eu sigo de análise de circuitos, Irwin, não se pode fazer o circuito equivalente refletido pois o transformador está interligado. Só se faria isso e aplicaria análise de malhas se ele não fosse interligado.

O que se faz é análise nodal, juntamente com as equações auxiliares que relacionam V1/V2 = N1/N2 e I1.N1 = I2.N2 e faz separadamente os equivalentes de Thevenin e Norton para achar o Rth.

No meu caso quando fui achar o I de Norton por nodal me deu um nó na cabeça mais saiu.

[daniellp]

Se a fonte for esta mesma que está desenhada é só considerar cada enrolamento como um curto, pois a fonte é DC. Não existe tranformação de energia quando aplicada corrente DC sobre um transformador.

[Electric Effects]

Ela é AC, com phase 0º.

[daniellp]

mas tem positivo e negativo...

[betoknigth]

mas tem positivo e negativo...

já viu fonte DC com angulo? essa semana ta difícil to sendo muito irônico desculpa galera... acho que voltei a ser como no inicio do forum há uns 4 anos atras ou mais...

[xformer]

Electric, depois que tiver a prova corrigida e seu professor der a resposta, poste-a aqui pra gente aprender.

[Electric Effects]

Eu fiz, mas não sei se está totalmente certo, o meu tinha dado R0=Rth = 3 ohms, e deu 48W de potência, vou procurar saber com ele se acertei e posto aqui novamente com as fotos escaneadas, abraços.

[xformer]

Xii, fiz a simulação do circuito com diversos valores de Ro. Deu um valor próximo de 1,3 ohm para a maior potência:

[daniellp]

mas tem positivo e negativo...

já viu fonte DC com angulo? essa semana ta difícil to sendo muito irônico desculpa galera... acho que voltei a ser como no inicio do forum há uns 4 anos atras ou mais...

 E tu já viu fonte AC com polaridade?

[Electric Effects]

danielrp, é que nesse caso, toma-se um instante de tempo para análise do circuito ao qual a fonte está positiva em seu valor para fazer as considerações de cálculo.

Xformer, vou só esperar eu pegar a prova com meu professor, ele é um pouco enrolado, vou entender melhor as suas contas, eu acho que os valores dos resistores eram esses mesmos, vou levar essa questão pra ele, se for isso pelo menos a potência eu acertei 

De qualquer modo vou fazer a solução dele nesse final de semana e escanear aqui para ver se dá certo também.

[xformer]

E tu já viu fonte AC com polaridade?

No circuito (esquema) serve só pra informar a fase, como os pontos no transformador.  

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Considerando as resistência equivalente do primário de 3,6 ohms em paralelo com a resistência do secundário de 2 ohms, teria como resistência thevenin o valor de 1,2857 ohms, que usado também em Ro daria uma potência de 48,3W (tensão de 7,88V).

[Ramsay]

Apaguei a minha postagem que não acrescentava nada de útil ao tópico.