Laboratorio de Circuitos
Elctricos________________________________________________
Tema: Teorema de Thevenin y Norton
Integrantes:040107A Carrasco Corsano Franck064247H Mosquera
Salinas Eder094232I Veramendi Snchez Marco
Docente: Julio Mora Flix
Fecha de la experiencia: 12/05/2015 Fecha de entrega:
26/05/2015
Resumen
Para facilitar el aprendizaje del anlisis de circuitos
elctricos, es conveniente iniciar con aquellos que nicamente estn
conformados por resistores y fuentes de energa. A medida que se
increment la complejidad de las redes elctricas, se establecieron
tcnicas para su estudio basadas en fundamentos cientficos y que
emplean mtodos sistemticos formales.En este laboratorio se pretende
comprobar los teoremas de Thevenin y Norton, estos teoremas son
particularmente tiles cuando se desea determinar la corriente, el
voltaje o la potencia entregada a un solo elemento, sobre todo si
es variable. El resto del circuito se reduce a un solo resistor en
serie con una fuente de voltaje en el caso de Thevenin o a un solo
resistor en paralelo a una fuente de corriente en el caso de
Norton.Estos teoremas se basan en el concepto de equivalencia. Un
circuito es equivalente a otro si muestra caractersticas idnticas
en terminales idnticas.
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAOFacultad de Ingeniera Mecnica -
EnergaLaboratorio de Circuitos Elctricos
1
Introduccin
Como se dijo anteriormente estos teoremas se basan en el
concepto de equivalencia, y se pueden aplicar en sistemas elctricos
muy grandes, el equivalente de Thevenin se suele utilizar para el
clculo de corrientes mximas en condiciones de falla
(cortocircuitos) en las redes y as poder calcular y coordinar las
protecciones, y se puede representar a todo el sistema de un pas
con una fuente de voltaje con una impedancia en serie.El teorema de
Norton se utiliza para conocer las condiciones en la que se da la
mxima transferencia de potencia de un sistema. El equivalente de
Thevenin es la ms importante y la ms comn, ya que sin el teorema de
Thevenin sera muy difcil predecir el comportamiento de un sistema
en condiciones de falla y no existira la coordinacin.
Marco terico:Teorema de Thevenin: este teorema plantea que
cualquier red compuesta por resistores lineales, fuentes
independientes y funestes dependientes, puede ser sustituida en un
par de nodos por un circuito equivalente formado por una sola
fuente de voltaje y un resistor en serie.Por equivalente se
entiende que su comportamiento ante cualquier red externa conectada
a dicho par de nodos es el mismo al de la red original. La
resistencia se calcula anulando las fuentes independientes del
circuito (pero no las dependientes) y reduciendo el circuito
resultante a su resistencia equivalente vista desde el par de nodos
considerados. Anular las fuentes de voltaje equivale a
cortocircuitarlas y anular las de corriente a sustituirlas por un
circuito abierto.
Equivalente de Thevenin
Teorema de Norton: cualquier red compuesta por resistores
lineales, fuentes independientes y fuentes dependientes puede ser
sustituida, en un par de nodos, por un circuito equivalente formado
por una sola fuente de corriente y un resistor en paralelo.
Equivalente Thevenin-Norton
Materiales y Mtodos
Materiales: 01 Fuente DC 01 Protoboard 01 Multmetro
analgico/digital Conectores y cocodrilos 01 Potencimetro 0-1K,
lineal Resistores 100, 220, 330, 470,3.3k a watts. Alicate corte y
punta 01 software para circuitos elctricos
Procedimiento:
1. Implementamos el siguiente circuito:
330 100 a i 10V 220 470 b
medir :Vab= 3.74ViL = 5.4mADesconectamos la resistencia RL y
retiramos la fuente de 10V y medimos la resistencia equivalente
(Rth):
a 330 100 220Rth=226 b
Restituir la fuente de 10V y medir el voltaje de Thevenin entre
a-b (Vth)a 330 100 10V 220Vth=3.76V bImplementamos el modelo
equivalente de Thevenin que reemplace al circuito inicial: a Rth
Medir: Vth RL Vab=3.76V IL = 5.12mA b 2. Implementamos la red
lineal mostrada que permite demostrar el teorema de Norton:a 3.3k
220 iL 12V 330RL bMedimos el voltaje de a-b:Vab=5.9VIL=
13.4mARetiramos la resistencia RL y medimos la corriente entre a-b
que viene a ser la corriente de Norton:IN = 27.2mARetiramos la
fuente de 12V y medimos la resistencia de Norton (RN) entre los
puntos a-b:
a 3.3k 220 330RN= 446 b
Implementamos el modelo equivalente de Norton: a iL IN RNRL
bMedimos en este modelo de Norton:Vab= 7.02ViL = 12.8mASimulacion:
TheveninVab=4VIL= 5.698mA
Implementando el equivalente de thevenin:Vab=4VIL=5.747mA
ConclusionesSe logro analizar en forma terica experimental y
simulada los teoremas de Thevenin y Norton, y que los dos teoremas
son muy tiles porque nos permite reducir una red de configuracin
compleja en una red sencilla.
Bibliografa Apuntes de ingeniera elctrica. Disponible en:
http://apuntesingenieriaelectrica.blogspot.com William H. Hayt;
Jack E. Kemmerly; Steven M. Durbin, Anlisis de circuitos en
ingeniera. 7 ed. Mexico: Mc Graw Hill, 2007
