Circuitos y redes semana 3 IACC

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INTRODUCCIÓN

Los teoremas de Norton y Thévenin permiten, por medio de circuitos equivalentes, analizar una red bajo configuraciones sencillas cálculo, facilitando el calculo de los distintos parámetros necesarios para el trabajo con circuitos eléctricos; de la misma manera es importante también comprender las diferencias entre las resistencias eléctricas y las impedancias, considerando que se pueden presentar situaciones reales donde se trabaje con circuitos con corriente alterna o con corriente continua.

1) Observe los siguientes circuitos de Thévenin y de Norton y concluya si son equivalente entre sí o no. Justifique su respuesta.

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Comencemos por analizar cada uno de los circuitos:

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El teorema de Thévenin se presenta como un método más para analizar circuitos cuando se requiere conocer específicamente una de sus incógnitas. El objetivo de este teorema consiste en hacer más fácil el cálculo dentro de una red eléctrica, por medio de un circuito equivalente entre dos terminales o nodos.

En resumen, el teorema de Thévenin establece lo siguiente: “cualquier red de corriente directa lineal bilateral de dos terminales puede ser reemplazada por un circuito equivalente que conste de una fuente de voltaje y un resistor en serie” (Boylestad, 2004, p. 32).

Dentro de los elementos del circuito tenemos:

Vth o Voc= Fuente de voltaje.

Rth= Resistencia de Thévenin.

Para poder comparar los circuitos primeramente debemos trabajar con la Red A; posterior a eso podemos calcula Resistentica total que, al encontrarse en serie con Rth se calcularía asi:

Rt= Rth+RL

Para poder calcular IL y VL utilizamos la siguiente formula:

IL=Voc/ Rth+ RL

VL=(RL*Voc)/(Rth*RL)

Adicionalmente Podemos calcular el valor de la Corriente de inserción con la formula

Isc=Voc/Rth

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Según Boylestad (2004, p.338), el teorema establece lo siguiente: cualquier red de cd lineal bilateral de dos terminales puede ser reemplazada por un circuito equivalente que consista de una fuente de corriente y un resistor en paralelo.

Dentro de los elementos del circuito tenemos:

In o isc= Fuente de corriente.

Rn= Resistencia de Norton.

La resistencia equivalente a calcular en el circuito seria:

Req=(Rn*RL)/(Rn+RL)

Para poder calcular IL y VL utilizamos

IL=(Rn/Rn+RL)*isc

VL=((Rn*RL)/(Rn+RL)*isc

Adicionalmente Podemos calcular el voltaje de inserción con:

Voc=In*Rn

Como podemos apreciar en los circuitos anteriormente ejemplificados, a pesar de que uno presenta los elementos en serie y el otro en paralelo, ambos son equivalentes; en el primer caso tenemos el Circuito de Thévenin que presenta las resistencias Rth y RL en serie, pero con alimentación de fuente de voltaje, pudiendo de este modo calcular las caídas de voltaje por cada resistencia y cumpliendo con la premisa “cualquier red de corriente directa lineal bilateral de dos terminales puede ser reemplazada por un circuito equivalente que conste de una fuente de voltaje y un resistor en serie”. En el caso del circuito de Norton el circuito presente Rn y RL conectadas en paralelo y alimentadas con una fuente de Corriente, al encontrarse estas en paralelo las corriente que circula por el circuito es la misma, lo que permite calcular el voltaje en cada punto; del mismo modo que en el caso anterior cumplimos con la premisa del teorema “cualquier red de cd lineal bilateral de dos terminales puede ser reemplazada por un circuito equivalente que consista de una fuente de corriente y un resistor en paralelo.

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