Teorema de Thevenin

Todo circuito o parte de circuito lineal bilateral de dos terminales puede ser reemplazado por una fuente de voltaje con una resistencia en serie.


Diseñar el circuito equivalente de Thevenin para que la resistencia "R3" opere normalmente.

Procedimiento


Enmarcamos la parte del circuito a ser reemplazado por el circuito equivalente de Thevenin.


Hacemos cero las fuentes de alimentación, dejando abiertas las de corrientes y en corto las de voltaje.


Marcamos los puntos de alimentación (A y B) de la parte del circuito a ser reemplazado.



Bajo estas condiciones calculamos la resistencia que deberíamos medir entre los dos puntos marcados estando libres; esta será nuestra resistencia de Thevenin (Rth).

Al poner en corto la fuente de alimentación, quedan conectadas en paralelo las resistencias R1 y R2, para determinar el valor de la resistencia equivalente aplicamos la siguiente fórmula:

Re1,2 = RAB = Rth

Re1,2 = R1 * R2 / R1 + R2

Re1,2 = 2Ω * 4Ω / 2Ω + 4Ω

Re1,2 = 8Ω / 6Ω

Re1,2 = 1.33Ω

Ya tenemos el valor de la resistencia de Thevenin (Rth), ahora reponemos la fuente y calculamos entonces el voltaje que deberíamos medir entre los mismos puntos marcados; este será nuestro voltaje de Thevenin (Vth) que será igual al voltaje en los extremos de la resistencia dos (R2).



Al reponer la fuente de alimentación las resistencias R1 y R2 quedan conectadas en serie.

Si conseguimos la corriente, con ésta podemos conseguir el voltaje en los extremos de R2.

Re1,2 = R1 + R2

Re1,2 = 2Ω + 4Ω

Re1,2 = 6Ω


Ie1,2 = Vt / Re1,2

Ie1,2 = 24v / 6Ω

Ie1,2 = 4A

Ie1,2 = I1 = I2


V2 = I2 * R2

V2 = 4A * 4Ω

V2 = 16v

Ya conseguimos el valor del voltaje de Thevenin (Vth) y la resistencia de Thevenin (Rth) con estos podemos construir el circuito equivalente de Thevenin.


Para finalizar vamos a determinar el valor del voltaje y la corriente en la resistencia tres (R3).

Rt = Rth + R3

Rt = 1.33Ω + 6Ω

Rt = 7.33Ω


It = Vth / Rt

It = 16v / 7.33Ω

It = 2.18A

It = I3


V3 = I3 * R3

V3 = 2.18A * 6Ω

V3 = 13v


Todo circuito lineal, bilateral de dos terminales. puede ser reemplazado por una fuente de corriente con una resistencia en paralelo, que será el circuito equivalente de Norton. La corriente y la resistencia la llamaremos de Norton.

Procedimiento

a) la resistencia de Norton se calculan exactamente igual que en el teorema de Thevenin, o sea, RTh = Rn.

b) reponemos las fuentes de alimentación y calculamos la corriente entre los puntos A y B estando cerrados y esa será la corriente de Norton.

c) con corriente y resistencia de Norton, construimos el circuito equivalente de Norton.

Calcular en el circuito anterior la resistencia de Norton para el circuito equivalente que permita a "R3" operar normalmente.
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