Equivalentes de Thevenin y Norton. Electrónica desde cero.

 Equivalentes de Thevenin y Norton. Electrónica desde cero.

 

Para calcular los equivalentes de Thévenin y Norton, se sigue un proceso de simplificación que permite reducir cualquier red lineal de dos terminales a un circuito más sencillo compuesto por una única fuente y una resistencia.

 

 

Cálculo del Equivalente de Thévenin.

 

El equivalente de Thévenin consta de una fuente de tensión ($V_{Th}$) en serie con una resistencia ($R_{Th}$). Los pasos para su cálculo son:

1. Preparación del circuito: Se identifica la parte del circuito que se desea simplificar (Red A) y se desconecta la carga o resistencia de carga ($R_L$) conectada entre los terminales A y B.
2. Cálculo de la Tensión de Thévenin ($V_{Th}$): Se calcula el voltaje de circuito abierto ($V_{oc}$) entre los terminales A y B. Para esto se pueden emplear técnicas como análisis de nodos, mallas o divisores de tensión.
3. Cálculo de la Resistencia de Thévenin ($R_{Th}$): Existen dos casos principales dependiendo de los componentes del circuito:
   • Caso 1 (Sin fuentes dependientes): Se anulan todas las fuentes independientes (las fuentes de tensión se reemplazan por cortocircuitos y las de corriente por circuitos abiertos). Luego, se calcula la resistencia equivalente vista desde los terminales A y B.
   • Caso 2 (Con fuentes dependientes): Se anulan las fuentes independientes pero se mantienen las dependientes. Se aplica una fuente de prueba ($V_o$ o $I_o$) entre los terminales A y B y se calcula la relación $R_{Th}=V_o/I_o$.
   • Método alternativo: También se puede calcular como $R_{Th}=V_{oc}/I_{sc}$, donde $I_{sc}$ es la corriente de cortocircuito.

 

Cálculo del Equivalente de Norton

El equivalente de Norton consiste en una fuente de corriente ideal ($I_N$) en paralelo con una resistencia ($R_N$).

1. Cálculo de la Corriente de Norton ($I_N$): Se coloca un cortocircuito (un cable sin resistencia) entre los terminales A y B y se calcula la corriente ($I_{sc}$) que fluye a través de él.
2. Cálculo de la Resistencia de Norton ($R_N$): Es idéntica a la resistencia de Thévenin ($R_N=R_{Th}$) y se calcula siguiendo los mismos procedimientos mencionados anteriormente.

Relación entre ambos equivalentes

Si ya se dispone de uno de los dos equivalentes, es posible obtener el otro mediante la transformación de fuentes, basada en la Ley de Ohm:

• $V_{Th}=I_N\cdot R_N$.
• $I_N=V_{Th}/R_{Th}$.
• $R_{Th}=R_N$.