Fontes de Tensão Ideais X Reais: Entenda a Diferença Prática no Circuito
Fontes de Tensão Ideais X Reais: Entenda a Diferença Prática no Circuito
Para que qualquer circuito eletrônico desempenhe seu papel, ele precisa de uma fonte de energia primária, que pode se apresentar como uma fonte de corrente ou uma fonte de tensão. Contudo, uma das maiores confusões na bancada de estudos é aplicar cálculos de uma fonte teórica perfeita em componentes do mundo real. Qual é o impacto real da resistência interna?
1. A Fonte de Tensão Ideal (Teórica)
Por definição matemática, uma fonte de tensão ideal ou perfeita é aquela que produz uma tensão de saída que não depende do valor da resistência de carga conectada a ela. O grande segredo por trás desse modelo teórico é que a sua resistência interna é exatamente zero.
Se mudarmos o valor do resistor de carga (de 10 kΩ para 30 Ω, por exemplo), a fonte continuará entregando rigorosamente os mesmos 12 V, variando apenas a corrente drenada na saída.
(a) Carga de 10 kΩ
Corrente de carga = 1,2 mA
(b) Carga de 30 Ω
Corrente de carga = 0,4 A
2. A Realidade Física: Fonte de Tensão Real
Como o próprio livro de Malvino destaca, uma fonte de tensão perfeitamente ideal não existe na natureza; trata-se de um modelo teórico útil. Toda fonte de tensão real (uma bateria de carro, uma pilha de lanterna ou uma fonte eletrônica de laboratório) possui alguma resistência interna (RS) associada em série com o circuito ideal.
Valores Típicos de Resistência Interna (RS):
- Bateria de lanterna (flashlight): possui menos de 1 Ω.
- Bateria de carro comum: possui menos de 0,1 Ω.
- Fontes de alimentação eletrônicas: projetadas para ter menos de 0,01 Ω.
Curva de Comportamento da Corrente de Carga (Fig. 1-3):
Quando a corrente exigida pela carga (RL) aumenta drasticamente, ocorre uma queda de tensão interna sobre o resistor interno RS. É por isso que, na prática, ao ligarmos uma carga de baixa resistência que puxe muita corrente ou ao simularmos um curto-circuito, a tensão útil de saída cai.
Autor: Albert Paul Malvino
Capítulo: 1 − Introdução (Seção 1-2: Fontes de Tensaõ)
Editora: McGraw-Hill
Simulador Interativo: O Efeito da Resistência Interna (RS)
Mova o controle abaixo para alterar a Resistência de Carga (RL). Veja como uma carga muito baixa faz a corrente disparar e a tensão útil de saída cair drasticamente devido à queda interna em RS.
eletronicaestudo.blogspot.com
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