Thevenin y Norton (1)

TEOREMAS DE THEVENIN Y NORTON PROBLEMA: ¿Cómo hallar el circuito equivalente, que reemplace a un cirucito complejo? HIPÓ

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TEOREMAS DE THEVENIN Y NORTON PROBLEMA: ¿Cómo hallar el circuito equivalente, que reemplace a un cirucito complejo? HIPÓTESIS: OBJETIVOS: 

Analizar los circuitos electricos mediante la aplicación de los teoremas de Thevenin Y Norton.



Verificar los parametros VTH, RTH, IN y RN determinados por los teoremas de Thevenin Y Norton.

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. EQUIPO V A D F

: Voltímetro : Amperimetro : 7 resistencias de ½ W: 470, dos 1 k, dos 2.2 k, dos 4.7 k. : 01 Fuente variable de CC

DISEÑO EXPERIMENTAL:

Fig. 01.

Fig. 02.

Fig. 03.

Fig. 04.

REALIZACIÓN DEL EXPERIMENTO Y OBTENCIÓN DE DATOS: Teorema de Thévenin 1. 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. 1 2. 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.1 Teorema de Norton 3. 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. 2. Voltajes y corrientes de carga 4. 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. 5. Repetir las mediciones anteriores pero ahora para una RL de 4.7 k registrando sus resultados en la Tabla. 3.

TABLA DE DATOS:

VTH(V)

RTH(KΩ)

Calculado

3.623

2.39

Medido

3.62

2.39

Tabla 1: Teorema de Thévenin.

IN(mA)

RN(Ω)

1.52

2.39

Calculado Medido

Tabla 2: Teorema de Norton.

1 kΩ Calculado Medido

VL(V) 1.744

IL(A) 0.00174

1.07

0.00107

4,7 kΩ VL(V)

2.4

IL(A)

0.000511

Tabla 3: Voltajes y corriente de carga.

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. CONCLUSIONES: 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.

ANEXO.