Laboratorio de circuitos

Thevenin y Norton

I. Objetivos

Analizar y verificar en forma terica ,experimental y simulada los teoremas de Thevenin y Norton

II. Fundamentos tericos

1. Teorema de Thevenin 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 voltaje y un resistor 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 (igual comportamiento externo, aunque no interno). 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. El valor de la fuente de voltaje es el que aparece en el par de nodos en circuito abierto.

2. 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 fuentes de corriente y un resistor en paralelo. La resistencia se calcula (igual que para el equivalente de Thevenin) 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. El valor de la fuente de corriente es igual a la corriente que circula en uncortocircuitoque conecta los dos nodos.

III. Materiales

1 Protoboard 1 Multitester analgico y/o digital Fuente DC potencimetro de (0 a 1K) ,2watts, lineal. Resistores Cables con entrada delgada (para el protoboard)

Protoboard y multitester

Resistencia y fuente de corriente DC

IV. Procedimiento

Se desarrollara la comprobacin por pasos para su mayor entendimiento .

1. Implemente el siguiente circuito mida el voltaje de la resistencia de 473 y la corriente que pasa

Figura de la simulacin.

tipoVoltaje (v)

volt medido2.52

volt simulado2.718

error porcentual1.30434783

Se obtuvo los siguientes valores:

Ahora desconecte la resistencia RL y retire la fuente de 10v y mida la (RTH)Figura de la simulacin.

tipoResistencia()

Rth medido222

Rth simulado223

Error0.02

Se obtuvo los siguientes valores:

Restituya la fuente de 10v y mida el voltaje de thevenin entre los nodos en la anterior imagen

Figura de la simulacin.tipoVoltaje th

medido3.68

simulado4

error porcentual1.37150068

Se obtuvo los siguientes valores:

Implemente el siguiente siguiente circuito que es el equivalente de thevenin que remplace a la figura inicial

teoricosimuladomedido

2.718v2.718v2.25v

5.747mA5.747mA5.9mA

Por tanto obtenemos que el error porcentual es menor que un 5 por ciento con respecto al voltaje como a la corriente entre los valores tericos y los valores medidos.

2. Implemente el siguiente circuito Implemente la red mostrada que permite demostrar el teorema de Norton.

Mida el voltaje y la corriente de la resistencia de 473 ohmios

Simuladomedido

6.993mA7.03mA

3.308v3.28v

Error amp1.2%

Tomando las medidas con el multmetro de la resistencia pedida se obtienen:

Retire la resisntencia de 473 ohmios y mida la corriente entre ella que viene a ser la corriente de norton .

La corriente medida es 1.64 mA que es la corriente de northon

Ahora retire la fuente de 12 v y mida la corriente entre los nodos donde estaba la resistencia.

La resistencia de Norton terica es 385 igual que la simulada ,el valor medido por la resistencia en la experiencia es 361 ohmios.

Los valores medidos en el laboratorio de este ultimo paso son 3.2v entre la resistencia y 7.24 mA .

V. Cuestionario Cual es el valore del voltje de thevenin Experimental es 3.68v ,Terico es 4 v Cul es el valor de la resistencia de thevenin y norton222 y 361 ohmios respectivamente (medidos) Compare los valores medidos entre los simulados entre los 2 casos Estos valores son muy similares con un error dentro de los parmetros (menor que 5%)VI. Observaciones Los circuitos que se montaron no se tomaron el porcentaje de error en la medicin como un factor predominante en el clculo de la resistencia equivalente en cada caso. En una simulacin no concuerda el valor medido con el resultado simulado pero calculado este es muy similar posiblemente debe ser que se arm mal el circuito en el simulador.

VII. Conclusiones En cada caso se compar el valor terico con el experimental dando un porcentaje de error mnimo (menor al 5% ) esto confirma que el clculo terico de la corriente como la resisitencia de Norton y thevenin concuerdan en la prctica( laboratorio) , cabe resaltar que se ignor el factor de error de los materiales usados en el circuito sea ese el motivo del porcentaje mnimo de error , Bibliografa:Circuitos elctricos editorial maggraw hill Webgrafia http://dgcabaleiro.dyndns.org/serantes/trabajoresistencias/Resistencias%20VDR,%20NTC,%20PTC%20y%20LDR.pdf