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• Rodrigo Sifuentes

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA Experiencia curricular: Electricidad Aplicada Integrantes: -

Flores Cortez Víctor Abel

-

Maldonado Sánchez Angie Catherine

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Quiroz Capristan Melanie

-

Sifuentes García Claudio Rodrigo

Tema:

Teorema de Thevenin y Norton

Docente: Edinson Isai Carlos Abanto

Unidad: I Semestre: 2020-I

Julio del 2020

TEOREMAS DE THEVENIN Y NORTON I.

PROBLEMA ¿Cómo hallar el circuito equivalente, que reemplace a un cirucito complejo?

II.

HIPÓTESIS: Utilizando dos versiones de un teorema de abstracción de redes lineales, se modelará cualquier circuito; el cual es eléctricamente equivalente entre dos de sus terminales, a un generador real de tensión (generador equivalente de Thevenin) o a uno de corriente (generador equivalente de Norton).

III.

OBJETIVOS: III.1.

Comprobar experimentalmente la efectividad de los teoremas de

Thevenin y Norton en el análisis de circuitos. III.2.

Realizar el modelado correcto a una fuente de tensión real para

obtener una fuente de tensión ideal. III.3.

Realizar el modelado correcto a una fuente de corriente real para

obtener una fuente de corriente ideal. IV.

FUNDAMENTO TEÓRICO: En la teoría de circuitos uno de los pasos importantes es poder sustituir un circuito complejo por un circuito sencillo que permita realizar análisis posteriores con rapidez y exactitud y que su comportamiento sea idéntico al original, este proceso se realiza a través de los teoremas de Thévenin y Norton. El voltaje de Thévenin es el voltaje que aparece a través de los terminales de carga AB (los terminales a los cuales se conectan las cargas RL), cuando se ha abierto la resistencia de carga. La resistencia equivalente de Thévenin es la resistencia entre los terminales de carga con la carga desconectada y todas las fuentes reducidas a CERO, esto significa reemplazar las fuentes de voltaje por un corto circuito y las fuentes de corriente por un circuito abierto.

La corriente de Norton es la corriente máxima que puede circular por los terminales de carga, es decir, aquella que circularía si los terminales de carga se cortocircuitan. La resistencia de Norton es la misma que la resistencia de Thévenin y tiene la misma definición. En este experimento calcularemos y mediremos el voltaje de Thévenin, la corriente de Norton, y la resistencia equivalente del circuito. V.

EQUIPO

TABLA Nº01. Equipos empleados para la práctica de laboratorio

Figura 01. MULTITESTER

Figura 02. AMPERIMETRO

Figura 03. RESISTENCIAS de ½ W: 470, dos 1 k, dos 2.2 k, dos 4.7 k.

Figura 04. ENTE VARIABLE DE CC

VI.

DISEÑO EXPERIMENTAL:

Fig. 05. Circuito complejo sin resistencia Fig. 06. Circuito complejo con resistencia RL RL

Fig. 07. Circuito equivalente de Thevenin VII.

Fig. 08. Circuito equivalente de Norton

REALIZACIÓN DEL EXPERIMENTO Y OBTENCIÓN DE DATOS: VII.1.

Teorema de Thévenin

Para voltage de Thévenin Montar el circuito de la Fig. 1 sin colocar R L, medir y ajustar la fuente de voltaje V a 10V, luego medir el voltaje en los terminales AB y anotar el valor en la Tabla. Nº02.

Calculamos VTH, haciendo uso la ley de Ohm.

Vt =I x R Donde:

Rt =Rh=2.3902 k

Despejaomos la intensidad

I=

10 v =1.3568 A 7.37 k V (a ,b)=I x R

Sabiendo: V ( a , b )=1.3568 A x 2.67 k

V ( a , b )=3. 6226 vol Para recistencia de Thévenin Reemplazar la fuente de 10V por un corto circuito (un pequeño alambre) y medir la resistencia entre los terminales AB usando un rango de resistencia apropiado del ohmmimetro y anotar el valor en la Tabla Nº02

VII.2.

Teorema de Norton

Restituir la fuente de voltaje de 10 V eliminado el corto circuito y con el amperímetro en un rango de corriente apropiado conectar las puntas a los terminales AB (no conectar RL), medir la corriente de Norton IN y anotar el valor en la Tabla. Nº03

Calculamos IN, haaciendo huso la ley de hon. Rt =5.2419 k

Vt =It x Rt It=

10 v =1.9077 A 5.2429 k

V =I x R V =1.9077 A x 0.5419 k=1.0337 vol V =I x R I N=

1.0337 vol =1.5217 mA 0.69 k VII.3.

Voltajes y corrientes de carga

Conectar la resistencia de carga RL de 1 k entre los terminales AB de la Fig. 1, como esta en la figura 2, medir y anotar tanto el voltaje V L como la corriente IL de carga en la Tabla. 3.

Repetir las mediciones anteriores pero ahora para una R L de 4.7 k registrando sus resultados en la Tabla. 3.

VII.4.

TABLA DE DATOS:

Tabla 1: Teorema de Thévenin

Calculado Medido

VTH(V)

RTH(Ω)

3.63 V

2.390 k

3.6226 V

2.3902 k

Tabla-2: Teorema de Norton IN(A) 1.5217 mA

Calculado

RN(Ω) 5.2429 k

Medido Tabla 3: Voltajes y corriente de carga

1 kΩ VL(V)

4,7 kΩ IL(A)

VL(V)

IL(A)

Calculado Medido

1.07 V

1.07 mA

8.2 V

1.74 mA

VIII. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS: 1. Con los datos de la tabla 1, diseñe una fuente de voltaje como el circuito de la figura 3 y compruebe con resistencias de carga de 1kΩ y 4.7kΩ los valores obtenidos en la tabla Nº 3. Realice la discusión de sus resultados. 2. Con los datos de la tabla 2, diseñe una fuente de corriente como el circuito de la figura 4 (Recordar de que este es un circuito simulado) y compruebe con resistencias de carga de 1kΩ y 4.7kΩ los valores obtenidos en la tabla Nº 3. Realice la discusión de sus resutados. IX.

CONCLUSIONES: IX.1.

Analizada la práctica, se logró demostrar de forma práctica, la

efectividad de ambos teoremas, comparando resultados encontrados matemáticamente y mediante el programa Qucs.

IX.2.

La resolución de circuitos a través de los teoremas de Thevenin y

Norton, se observó la importancia de su utilización debido a que funciona para determinar intensidades y/o voltajes en circuitos que son muy complejos sin necesidad de desarrollar todo el circuito sino más bien, utilizando una corriente de cortocircuito, una conductancia y el circuito equivalente, de esta manera se miden voltajes e intensidades especificas en un circuito complejo. IX.3.

Se concluye que el valor de la fuente de tensión en el circuito

equivalente de Thevenin tiene la tensión de circuito abierto y la fuente de corriente en el circuito equivalente de Norton tiene la corriente de corto circuito. IX.4.

Al analizar los resultados obtenidos teóricamente en función de

los medidos, obtenemos errores porcentuales, siendo estos márgenes de error, atribuidos a la precisión de los valores obtenidos de tensión y corriente en la carga ya que van ligados directamente a la exactitud de los

parámetros escogidos para modelar el sistema eléctrico, o también

debido al mal uso de las cifras significativas utilizadas en el valor calculado. X.

TRANSFERENCIA: Hacer un diagrama de los circuitos equivalentes de Thevenin y Norton para el circuito del experimento y verificar la relación de los circuitos equivalentes con dicho circuito. Circuito equvalente al teorema de Thevenin

Se logra observar que al tener nuevas resistencias y diferente fuente, los resultados que obtenemos para el circuito de Thevenin aumentan, esto se debe a que se tiene unas resistencias mas elevadas y en la fuente tenemos 12 V, lo cual genera esta gran diferencia.

Circuito equivalente al teorema de Norton

Se logra observar que al tener nuevas resistencias y diferente fuente, los resultados que obtenemos para el circuito de Norton no existe tanta diferencia, asi las resistencias esten muy elevadas y en la fuente tenemos 12 V, lo cual no genera muha diferencia. XI.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 

Matthew N. O. Sadiku,’Fundamentos de circuitos eléctricos’



http://www.slideshare.net/jfsoftcorp/teorema-thevenin-y-norton#