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• Bacilio Martinez

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PRACTICA N°2 TEOREMAS DE THEVENIN Y NORTON 1. PROBLEMA : ¿Cómo hallar el circuito equivalente, que remplace a un circuito complejo?

2. INFORMACION HIPOTESIS.

TEORICA

Y

FORMULACION

DE

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 Thevenin y Norton. El voltaje de Thevenin es el voltaje que aparece a través de los terminales de carga AB (los terminales los cuales se conectan las cargas R1), cuando se ha abierto la resistencia de carga. La resistencia equivalente de Thevenin es la resistencia entre los terminales de la carga con la carga desconocida y todas las fuentes reducidas a CERO, esto significa remplazar 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 circula si los terminales de carga se cortocircuitan. Las resistencias de Norton es la misma de Thevenin y tiene la misma definición. En este experimento calcularemos y mediremos el voltaje de Thevenin, la corriente de Norton y la resistencia equivalente del circuito.

HIPOTESIS Bueno para esto construiremos un circuito el cual va ser el mismo tanto para Norton como para Thévenin y por medio de cálculos hallaremos el voltaje, la intensidad y las resistencias equivalentes

3. CONTRASTACION DE HIPOTEIS 3.1.1 EQUIPO  7 resistencias de ½ W: 470Ω, dos 1 KΩ, dos de 2.2KΩ, dos 4.7KΩ.  Un potenciómetro de 5KΩ o una caja de decádica de resistencias (Heath EU-30 A).  Un multímetro digital o analógico.  Una fuente de voltaje ajustable a 15V.  Un protoboard.

3.1.2 DISEÑO EXPERIMENTAL

3.1.3 REALIZACION DEL EXPERIMENTO Y OBTENCION DE DATOS Teorema de Thevenin  En la Fig. 1 calcular el voltaje de Thevenin VTH y la resistencia de Thevenin RTH. Anotar estos valores en la tabla. 1  Con los valores de Thevenin que se acaba de encontrar. Calcular el voltaje de carga VL a través de una RL de 1KΩ (referirse ala Fig. 2) y anotar VL en la tabla 3.  Repetir el cálculo del voltaje de carga VL par una RL de 47KΩ y anotar el resultado e la tabla 3.  Montar el circuito de la Fig. 1 sin colocar RL, medir y ajustar la fuente de voltaje VL a 15 V, luego medir el voltaje en los terminales AB y anotar el valor en la tabla 1.  remplazar la fuente de 15V por un corto circuito (un pequeño alambre) y medir la resistencia entre los terminales AB usando un rango de resistencia apropiado del ohmímetro y anotar en la tabla 1. Teorema de Norton 

En la Fig. 1 calculare la corriente de Norton IN y la resistencia equivalente del circuito RN. Registrar los valores obtenidos en la tabla 2. Con los valores de Norton que acabamos de encontrar, calcular la corriente de carga IL a través de una RL de 1KΩ (referirse a la Fig. 3) y anotar IL en la tabla 3. Repetir el cálculo de la corriente de carga IL para una RL de 4.7KΩ y anotar el resultado en la tabla 3. Restituir la fuente de voltaje a 15 V eliminando el circuito y con el amperímetro un brago de corriente apropiado conectar las puntas a los terminales AB (no conectar RL) medir la corriente de Norton IN y anotar en la tabla 2.

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 

Voltaje de corriente de carga 

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Conectar la resistencia de carga RL de un 1KΩ entre los terminales AB de la fig. 1. Medir y anotar el VL como la corriente IL de la carga en la tabla 3. Repetir las mediciones anteriores pero ahora para una RL de 4.7KΩ registrando sus resultados en la tabla 3. Encontrar RTH o RN mediante el método de igualación de carga: esto es, usando el potenciómetro (o la caja decádica de resistencias) como una resistencia variable

entre los terminales AB de la figura 1. Variando la resistencia del potenciómetro (o de la caja) hasta que el voltaje de carga caiga a la mitad del valor VTH medido, luego desconectar el potenciómetro y sin mover su perilla medir la resistencia entre los terminales que se conectaran al circuito con el ohmímetro (en caso de la caja decádica leer su indicador). Anotar el valor obtenido en la tabla 4.

TABLA DE DATOS Tabla 1: Teorema de Thévenin CALCULADO MEDIDO

VTH (V) 6.84 5.38

RTH (Ω) 1.19 2.37

IN (A)

RN (Ω)

2.5

2.37

Tabla 2: Teorema de Norton CALCULADO MEDIDO

Tabla 3: Voltaje y corriente de carga 1 KΩ Calculado medido

4.7 KΩ

VL (V)

IL (A)

VL (V)

IL (A)

1.57

1.8 mA

3.56

1 mA

3.1.4 ANALISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS 1. En este experimento has medido el voltaje de Thévenin con: a) Un ohmímetro b) La carga desconectada c) La carga en el circuito 2. Su primera medida de RTH con: a) Un voltímetro b) Una carga c) La fuente cortocircuitada 3. Si en una caja negra se coloca en su interior una fuente de voltaje constante para cualquier resistencia de carga, la resistencia de Thévenin de esta caja se aproxima a: a) Cero b) Infinito c) La resistencia de carga 4. La medida de RTH también se realizo para el método de igualación de carga, la cual involucra: a) Una fuente de voltaje abierta b) Una carga que esta abierta c) Una resistencia de Thévenin variable hasta igualar la resistencia de carga d) Una resistencia de carga cambiante hasta que el voltaje de carga caiga a VTH /2.

4. CONCLUSIONES 

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Podemos llegar a la conclusión de que cuando calculamos tanto teóricamente como experimental vemos que los resultados son diferentes pero aproximados, tanto en los teoremas de Thévenin y Norton. Podemos llegar también ala conclusión de que las resistencias equivalentes tanto en el teorema de Thévenin como el de Norton son los mismos.

5. TRANSFERENCIA Hacer un diagrama de los circuitos equivalentes a Thévenin y Norton para el circuito del experimento y verificar la ecuación que relaciona a los dos circuitos equivalentes.