lab 07 metodos

7/24/2019 Lab 07 Metodos

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UNIVERSIDAD

NACIONAL PEDRORUIZ GALLO

FACULTAD DE INGENIERAMECNICA Y ELCTRICA

LABORATORIO N07

THEOREMA DE THEVENIN Y NORTON

I. OBJETIVOS:

Analizar y verificar en forma experimental el teorema de Thevenin y

Norton

II.FUNDAMENTO TEORICO:

Los teoremas de Thvenin y Norton pueden ser consideradosgeneralizaciones de estos conceptos, ellos demostraron que cualquier

circuito lineal tiene un circuito equivalente, compuesto de una resistencia

equivalente y una fuente independiente; como se muestra en la figura

3.2.1.


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El circuito lineal como el mostrado en la figura puede tener cualquiernmero de resistencias y fuentes, no importa si son dependientes o

independientes, lo importante es que si a cualquiera de los tres circuitos

se le conecta la misma carga (resistencia de carga o un circuito

cualquiera), tanto el voltaje entre sus terminales como la corriente que

circule por estos deben ser idnticos.

El problema radica en encontrar los valores apropiados de Vth, Rth, IN y

RN

, para poder resolver este problema se utilizan los dos circuitos

equivalentes mostrados en la figura anterior, y se le aplica a cada uno de

ellos una resistencia infinita entre terminales o un circuito abierto que es

lo mismo.

Ahora analizando el circuito 3.2.2(a) se

puede decir que:


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dado que por R no puede pasar ninguna

corriente, entonces se tiene:

El termino Voc es el llamado voltaje de

circuito abierto(open circuit), de la figura

3.2.3(b) se observa:

Dado que por R no puede pasar ninguna

corriente entonces toda pasa por RN,

entonces en conclusin se puede decir:

Esto significa que la fuente de tensin en el circuito equivalente Thevenin

tiene el valor de voltaje de la tensin de circuito abierto.

Ahora colocamos en los circuitos equivalentes una resistencia de

valor cero, o un corto circuito

En el circuito 3.2.3(a) se tiene que:

donde Isc es la llamada corriente de corto

circuito(short circuit), en el circuito

3.2.3(b) se observa que toda la corriente

suministrada por la fuente se va por el

corto circuito, entonces:

Se concluye que la fuente de corriente en


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De lo cual se puede decir que: la resistencia en serie del circuito equivalente

Thevenin es idntica a la resistencia en paralelo del circuito Norton.

Para poder hallar el valor de la resistencia equivalente se pueden seguir los

siguientes pasos:

1. Igualar a cero todas las fuentes independientes internas de la red

sustituyndolas por corto circuitos o circuitos abiertos segn corresponda.

2. Determinar la resistencia equivalente vista desde los terminales, para

ello utilizamos mtodos de reduccin de circuitos sencillos.

3. Si existen fuentes dependientes, se dejan invariables y se conecta entre

los terminales una fuente independiente de corriente (Io) de valor 1 A y se

halla el valor de voltaje (Vo) sobre estos terminales, luego se halla la

resistencia equivalente a partir de la siguiente ecuacin.

Se puede observar que tambin se puede utilizar una fuente independiente

de voltaje de valor 1 V, y que despus se halla el valor de la resistencia

equivalente simplemente hallando el inverso del valor de la corriente

obtenida.

Se concluye que el valor de la fuente de tensin en el circuito equivalente

de Thvenin tiene la tensin de circuito abierto y la fuente de corriente en

el circuito equivalente de Norton tiene la corriente de corto circuito.

III. COMPONENTES, EQUIPOS E INSTRUMENTOS:

Dos fuentes dealimentacin de C.C

Un multitester Resistores de carbn , varios

IV. PROCEDIMIENTO

Armar el circuito de la fig 01:


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Medir la corriente IL que pasa por RL siendo Rl el resistor R7 y

antelo en la tabla #01

Suprimir el resistor de carga (R7) y medir Eth entre los bornes del

resistor de carga , antelo en la tabla #01

Reemplazar las fuentes de alimentacin con un cortocircuito y medir

Rth con un ohmmetro entre los bornes del resistor de carga R7 ,

antelos en la tabla #01

Armar el circuito de la fig.02


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Ubicar entre los bornes ay b un resistor RL y medir la corriente de

carga IL que pasa por dicho resistor RL , antelo en la tabla #02

Cortocircuitar el resistor RL (sacar el resistor y colocar un cable

entre los bornes A y B ) y medir la IN , anote dichos valores en latabla #02

Con el ohmmetro medir la resistencia de Norton equivalente ,

antelo en la tabla #02

V. CUESTIONARIO:

1. Con los valores medidos en el paso (9) aplique el teorema de thevenin al

circuito de la fig 01 y calcule IL, Eth y Rth , antelos en la tabla 03

IL=4.52mA E

TH=13.025

RTH=1.09 k


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2. Hacer un diagrama del circuito de thevenin equivalente entre los bornes

A y B

3. Compare los valores calculados y los valores medidos (tabla #03)

4. Segn el circuito de la fig 02 y los valores medidos de los resistores ,

calcule IL aplicando el teorema de Norton , calcule asimismo RN y IN

(antelos en la tabla #03)

15=I1x (R1+R2) I2 x (R2)

0=I2

x (R2 )I1 x (R2 )+I2x (R3)

0=I3 x(R4)+I3 x (R5)

15=(222) I1

(2 ) I2

0=(2)I2(2)I1+(0.36)I2

0=(0.2)I3+(1.5)I3

Resolviendo el sistema de ecuaciones :I3=0

I2

I1

I3


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I2=55uA I

1=73.2uA

IN=73.255=18.2uA

IL=4.54

5. Hacer el respectivo diagrama del circuito de Norton equivalente entre

los bornes A y B de la fig #02

6. Compare los resultados tericos (calculados) y los valores

experimentales en la tabla de comparacin ( tabla #03)

7. Pase el circuito de la fig 02 equivalentes de Thevenin a un circuito

Norton equivalente

Vth=I

Nx (RN)

Vth=18.2uA x (0.96 K )

Vth=17.47mV


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8. Dado el circuito siguiente aplique el teorema de Norton entre los bornes

a y b utilizando un programa de simulacin

Hallando IN


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IN=2000 A

Hallamos el RN


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RN=10

CONCLUSIONES:

Comproamos !ue podemos reducir mallas comple"as a una simple# si es

$%evenin a una &uente de volta"e en serie con una resistencia ' si es deNorton a una &uente de corriente en paralelo con una resistencia# ' as(permitir un r)pido c)lculo.

*e re&or+, mediante el presente -aoratorio el mane"o de los proramas

para la simulaci,n de circuitos.


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ANEXOS

/10v

/20v

R10

R2 R3 R4 R5 R6 R- I-0m

/t%0

v

Rt%0

15 1 .47 1 1 1.5 1 1.5 1.5 4.5 13.2

41.

$- 1

/10v

R10

R20

R30

R40

R50

Ra0

I-0u

IN0u

RN0

15 22 2 .36 .2 1.5 .47 15 1 1.7

$- 2

I- /t% Rt% I- IN RN9.$

4.52 13.025 1.09

4.54 18.2 .6

9./4.5 13.24 1.09

4.5 1 1.7

/.0.02 0.215 0

.4 .8 .47

/R0.444 1.624 00

.88 4.2 4.6

$- 3


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BIBLIOGRAFIA

;u(a de /R--?# @acA ' otro. n)lisis de circuitos en Inenieria.

CompaBia Continental *..#174

Circuitos /l=ctricos @osep% . /dminister

LINKOGRAFIA

%ttp:DDEEE.virtual.unal.edu.coDcursosDinenieriaD2161Dcap3DCap3tem2.%tml

%ttp:DDes.slides%are.netD"&so&tcorpDteoremaFt%eveninF'Fnorton

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