Equivalentes de Thévenin preservam o comportamento da carga

Uma visão útil a partir de dois terminais

Uma rede resistiva linear com fontes independentes pode ser representada em uma porta escolhida por uma tensão de Thévenin $V_{TH}$ em série com a resistência $R_{TH}$. O equivalente prevê a tensão e a corrente das cargas conectadas a essa porta. Ele não preserva as correntes dos ramos internos nem a potência de cada componente. Declare os dois terminais da porta antes de calcular.

$V_{TH}$ é a tensão de circuito aberto da porta. Para encontrar $R_{TH}$ neste exemplo de fontes independentes, zere as fontes ideais de tensão, substituindo-as por curtos-circuitos; zere as fontes ideais de corrente, substituindo-as por circuitos abertos. Fontes dependentes devem permanecer ativas e exigem um método com fonte de teste, que está além deste primeiro exemplo.

Um divisor com carga sem recomeçar

Um divisor de 5 V usa resistor superior de 10 kΩ e inferior de 10 kΩ. Sua saída de circuito aberto é 2.5 V. Com a fonte de 5 V em curto, os dois resistores conectam a saída ao terra, portanto $R_{TH}=10\,\mathrm{k}\Omega\parallel10\,\mathrm{k}\Omega=5$ kΩ. Conecte uma carga de 10 kΩ. A saída torna-se $2.5\times10/(5+10)=1.666667$ V e a corrente de carga é 0.166667 mA.

Porta original: out do divisor, terra
Equivalente: fonte de 2.5 V --- 5 kohm --- out --- carga --- terra

A tensão de circuito aberto permaneceu em 2.5 V, mas nunca foi uma promessa de 2.5 V sob todas as cargas. Uma impedância de fonte de 5 kΩ explica a queda. Confirme usando a rede original: os 10 kΩ inferiores em paralelo com a carga dão 5 kΩ, e 5 V vezes 5/(10+5) produz o mesmo resultado.

O que o equivalente não pode informar

A dissipação do resistor de Thévenin geralmente não é o aquecimento total dentro do divisor original. Use o circuito original para as especificações dos componentes. Da mesma forma, uma rede não linear de diodos pode admitir apenas um equivalente local de pequenos sinais em torno de um ponto de polarização. Use um modelo de fonte cujo escopo corresponda à pergunta e mantenha o diagrama original nas anotações do projeto para que uma simplificação elegante não apague uma limitação física.