Aplicación del teorema de Norton
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Teorema de Norton: El teorema de Norton es adecuado para una red bilateral lineal en la que deseamos encontrar los valores de la corriente que fluye a través de la resistencia para sus diferentes valores. La solución de las redes eléctricas complicadas se simplifica con el uso del teorema de Norton.
El teorema de Norton es una alternativa al teorema de Thevenin. El teorema de Norton reduce un circuito lineal y bilateral complejo a un circuito simple que consiste en una fuente de corriente en paralelo con una resistencia que alimenta una resistencia de carga. La figura siguiente muestra un circuito equivalente al teorema de Norton.
Además, la IN es la corriente de cortocircuito que fluye por el terminal de carga cuando quitamos la carga y la sustituimos por un cortocircuito. En segundo lugar, RN es la resistencia equivalente vista hacia el interior del terminal de carga cuando se ha eliminado la fuente y se ha sustituido por su resistencia interna.
Cualquier red lineal y bilateral que tenga dos terminales X e Y (o terminal de carga) puede ser sustituida por una fuente de corriente con corriente IN en paralelo con una resistencia RN que alimente el terminal de carga. Aquí, IN es la corriente equivalente de Norton que es la corriente en cortocircuito que fluye a través de los terminales X e Y cuando la resistencia de carga RL se elimina y se sustituye por un cortocircuito. Por último, RN es la resistencia equivalente de Norton que se mide entre los terminales X e Y la carga eliminada, y las fuentes se sustituyen por sus resistencias internas.
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El teorema de Norton es otra técnica útil para analizar circuitos eléctricos como el teorema de Thevenin, que reduce los circuitos lineales, activos y las redes complejas a un simple circuito equivalente. La principal diferencia entre el teorema de Thevenin y el teorema de Norton es que, el teorema de Thevenin proporciona una fuente de tensión equivalente y una resistencia en serie equivalente, mientras que el teorema de Norton proporciona una fuente de corriente equivalente y una resistencia en paralelo equivalente.
Cualquier red eléctrica lineal o circuito complejo con fuentes de corriente y tensión puede sustituirse por un circuito equivalente que contenga una única fuente de corriente independiente IN y una resistencia en paralelo RN.
Hemos Reducido la fuente de corriente continua de 12V a cero es equivalente a sustituirla por un cortocircuito en el paso (3), como se muestra en la figura (4) Podemos ver que la resistencia de 3Ω está en serie con una combinación en paralelo de la resistencia de 6Ω y la resistencia de 2Ω. es decir:
Ahora compara este sencillo circuito con el circuito original dado en la figura 1. Puedes ver cuánto más fácil será medir/calcular la corriente de carga y la Tensión de carga para diferentes resistencias de carga a través del Teorema de Norton incluso en circuitos mucho más complejos? Sólo y únicamente sí.
Ejemplos del teorema de Norton con dos fuentes de tensión
En cuanto a la resistencia de carga, RL, esta resistencia única, RS, es el valor de la resistencia mirando hacia atrás en la red con todas las fuentes de corriente abiertas y IS es la corriente de cortocircuito en los terminales de salida, como se muestra a continuación.
El valor de esta «corriente constante» es el que fluiría si los dos terminales de salida estuvieran en cortocircuito, mientras que la resistencia de la fuente se mediría mirando hacia atrás en los terminales, (lo mismo que Thevenin).
Cuando los terminales A y B se cortocircuitan juntos, las dos resistencias se conectan en paralelo a través de sus dos fuentes de tensión respectivas y las corrientes que fluyen a través de cada resistencia, así como la corriente total de cortocircuito, se pueden calcular ahora como:
Si cortocircuitamos las dos fuentes de tensión y abrimos los terminales A y B, las dos resistencias están ahora efectivamente conectadas en paralelo. El valor de la resistencia interna Rs se encuentra calculando la resistencia total en los terminales A y B dándonos el siguiente circuito.
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¿Qué es el teorema de Thevenin? El teorema de Thevenin es una teoría de circuitos que establece que cualquier circuito o red compleja puede reducirse a una red simple que tiene una fuente de tensión (llamada tensión de Thevenin) conectada en serie con la resistencia equivalente total del circuito (llamada resistencia de Thevenin) junto con la resistencia de carga. Siguiendo el paso dado podemos aplicar el teorema de Thevenin Ahora tomaremos un Ejemplo y lo resolveremos usando el Teorema de TheveninEjemplo: -1. Resolver el circuito dado a continuación y encontrar la corriente que fluye a través del circuito dado a continuaciónPaso – Retire la carga y el cortocircuito de la fuente de tensión por su resistencia internaDespués de la eliminación de la carga y el cortocircuito de la batería por su resistencia interna se verá comoDesde el circuito anterior está claro queResistor R1 y R2 son paralelos y estos dos están en serie R3with la resistencia del circuito a través de la terminal AB Re= R1|| R2 + R3 Re= (100/2) + 100 = 50 +100 = 150ΩRe= 150Ω esto se llama la resistencia equivalente de Thevenin (Rth)Paso -. 2 Calcule el voltaje de terminal abierto a través de ABDéjese V es el voltaje a través del terminal AB entonces Por la regla de división de voltaje Ahora dibuje el circuito equivalente de Thevenin asíDéjese I es la corriente de carga que fluye a través de la carga entonces Corriente que fluye a través de la carga I = 0. 2A
