Encuentre los circuitos equivalentes de Thévenin y Norton utilizando la transformación de la fuente

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Por John Santiago

Un circuito equivalente de Thévenin o Norton es valioso para analizar la fuente y las partes de carga de un circuito. Los teoremas de Thévenin y Norton le permiten reemplazar un complicado conjunto de fuentes y resistencias independientes, convirtiendo el circuito de la fuente en una única fuente independiente conectada con una sola resistencia.

Normalmente se utiliza el equivalente de Thévenin cuando se desea que los dispositivos de circuito se conecten en serie y el equivalente de Norton cuando se desea que los dispositivos se conecten en paralelo con la carga. A continuación, puede utilizar la técnica del divisor de tensión para un circuito en serie para obtener la tensión de carga, o puede utilizar la técnica del divisor de corriente para un circuito paralelo para obtener la corriente de carga.

Aplicar la transformación de la fuente al análisis de circuitos

Para transformar un circuito utilizando el método Thévenin o Norton, es necesario conocer tanto el voltaje de Thévenin (voltaje de circuito abierto) como la corriente de Norton (corriente de cortocircuito). Pero no es necesario encontrar los circuitos equivalentes de Thévenin y Norton por separado.

Después de calcular el equivalente de Thévenin para un circuito, puede encontrar el equivalente de Norton utilizando la transformación de la fuente. O si primero averiguas el equivalente de Norton, la transformación de la fuente te permite encontrar el equivalente de Thévenin.

Por ejemplo, si ya tiene el circuito equivalente de Thévenin, entonces obtener el equivalente de Norton es pan comido. La transformación de la fuente se realiza para convertir la fuente de voltaje de Thévenin conectada en serie con la resistencia de Thévenin en una fuente de corriente conectada en paralelo con la resistencia de Thévenin.

El resultado es el equivalente de Norton: La fuente de corriente es la fuente de corriente Norton, y la resistencia Thévenin es la resistencia Norton.

Encuentra el equivalente de Thévenin de un circuito con múltiples fuentes independientes

Puede utilizar el enfoque Thévenin para circuitos que tienen múltiples fuentes independientes. En algunos casos, se pueden utilizar técnicas de transformación de la fuente para encontrar la resistencia Thévenin RT sin computar voc e isc.

Por ejemplo, considere el Circuito A que se muestra aquí. En este circuito, la fuente de tensión frente a las resistencias R1 y R2 se conectan en serie.

Cuando se eliminan fuentes independientes vS1 y se está en el Circuito A, esta combinación de resistencias de la serie produce la siguiente resistencia total de Thévenin:

A continuación, puede utilizar la transformación de la fuente para convertir la fuente de voltaje de Thévenin, que se conecta en serie a la resistencia RT de Thévenin, en una fuente de corriente que se conecta en paralelo con la RT. Aquí está tu fuente actual:

El circuito B muestra el circuito transformado con dos fuentes de corriente independientes.

Debido a que las fuentes de corriente independientes están en paralelo y apuntan en la misma dirección, puede sumar las dos corrientes de la fuente, que producen la corriente Norton equivalente, iN:

El circuito B muestra la combinación de las dos fuentes de corriente. Cuando se combinan las dos fuentes de corriente en una sola fuente de corriente conectada en paralelo con una resistencia, se obtiene el equivalente de Norton.

Puede convertir la fuente de corriente iN en paralelo con RT en una fuente de tensión en serie con RT utilizando la siguiente ecuación de transformación de la fuente:

El circuito C es el equivalente de Thévenin que consiste en una fuente de voltaje conectada en serie con una sola resistencia equivalente, RT.

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