Teorema de Norton explicación

Teorema de Norton

El Teorema de Norton es una teoría que explica que un circuito eléctrico de dos terminales lineales puede ser intercambiado con un circuito equivalente. Teorema de ChebyshevNorton afirma que una fuente de corriente IN, en paralelo con un resistor R N, donde I N es la corriente de cortocircuito a través de la resistencia de carga de los terminales y R N, es una resistencia equivalente a los terminales cuando todas las fuentes correspondientes independientes se encuentran apagadas.

Si se pone en comparación con el Teorema de Thevenin, el Teorema de Norton también resulta útil para ser analizado como una resistencia que cambia con frecuencia y el resto del circuito permanezca igual. Sin embargo, a diferencia del de Thevenin, el de Norton lo reduce todo a la fuente de corriente única en lugar de la de voltaje.

Norton, conocido por ser un ingeniero estadounidense, en 1926, propuso un experimento con un circuito al que podría reducirse la única fuente de corriente. Dos resistencias RN, paralelo con la fuente corriente y resistencia de carga RL, que cambia con frecuencia el resistor.

Por tanto, el Teorema de Norton se considera el inverso de la de Thevenin, donde una fuente de corriente equivalente, en lugar de una fuente de voltaje equivalente. La determinación de la resistencia interna de la red sí es idéntica en ambos teoremas. Por lo que es el único factor donde si coincidirán. En resto, solo se utilizan para hacer comparaciones y demostrar resultados diferentes.

Teorema de Norton

A continuación, desglosaremos en detalle, cada una de las características referentes con uno de los teoremas más usados en el campo de la electricidad en el circuito. Se compara mucho con el Teorema de Thevenin, pero cada uno tiene su propia teoría. Si quieres saber más, ¡acompáñanos hasta el final del artículo!

¿En qué consiste el Teorema de Norton?

En sí, el Teorema de Norton estable que una red que se encuentra activa lineal, es una fuente de voltaje independiente o dependiente, mientras que las fuentes de corriente y los diversos elementos de un circuito pueden ser sustituidos por un circuito equivalente. El cual consiste en una fuente de corriente en paralelo con una resistencia.

La fuente de corriente es el cortocircuito corriente a través del terminal de carga y la resistencia es la resistencia interna de la red origen de este. Gracias al teorema de Norton se pueden reducir las redes equivalentes al circuito que tiene una fuente corriente, resistencia paralela y la carga de este.

En la etapa final en que se encuentra el circuito equivalente, la corriente se coloca en paralelo la resistencia interna del teorema de Norton. Mientras que, en contraste con este, el teorema de Thevenin la fuente de voltaje equivalen se coloca es en serie con la resistencia interna del circuito.

Según el teorema de Norton, cualquier circuito lineal puede reducirse a una sola fuente de corriente paralelo con RN. Que se calcula a partir del extremo de la resistencia de carga, manteniendo todas las fuentes dependientes. Mientras que, la corriente de la fuente de corriente sí se puede calcular a través del voltaje terminal de la resistencia de carga que la mantiene abierta.

El teorema se puede aplicar a los casos de CA y CC. El equivalente de Norton de un circuito consiste en una fuente corriente ideal en paralelo con una impedancia ideal. O, también, la resistencia para circuitos no reactivos.

Cualquier colección de baterías y resistencias con dos terminales es eléctricamente equivalente a una fuente de corriente a una fuente de corriente ideal i, en paralelo con una sola resistencia r.

Teorema de Norton vs Teorema de Thevenin

Al igual que sucede con el teorema de Thevenin, todo el circuito original que se está trabajando, excepto la resistencia de carga, se ha reducido a un circuito equivalente que es más fácil de analizar. También similares al teorema de Thevenin son los pasos utilizados en el teorema de Norton para calcular la corriente original de I y la resistencia R.

Cómo identificar la resistencia de carga

Primero que nada, para poder identificar la resistencia de la carga y eliminarla del circuito original hay que encontrar la corriente de Norton. Para encontrar la corriente de Norton, en la fuente de corriente en el circuito equivalente de notron, debe colocar una colección de cable directo. Que sea corto y una los puntos de carga y determine la corriente resultante.

Una vez que realice esto, tenga en cuenta que este paso es exactamente lo opuesto a lo que se realiza en el Teorema de Thevenin, donde en realidad se reemplaza la resistencia de carga con una ruptura. Con cero voltajes caídos, entre los dos puntos de conexión de la resistencia de carga, la corriente a través de R es estrictamente una función del voltaje de B1 y la resistencia de R.

Pasos para resolver una red con el Teorema de Norton

  • Primero que nada, elimine la resistencia de carga del circuito correspondiente.
  • Segundo, encuentre la resistencia interna, el cual se identifica con R int, de la red fuente desactivando las fuentes constantes.
  • Tercero, cortocircuite los terminales de carga y encuentre la corriente de cortocircuito I, que fluye a través de los terminales de carga en corto usando métodos de análisis de red convencionales.
  • Cuarto, el circuito equivalente de Norton se dibuja manteniendo la resistencia interna en paralelo con la corriente de cortocircuito.
  • Cinco y último, vuelva a conectar la resistencia de carga del circuito a través de los terminales de carga y encuentre la corriente a través de él, que se conoce como carga corriente.

Teorema de Norton ejemplos

Analizar el voltaje de la resistencia de carga con el Teorema de Norton

Al igual que con el circuito equivalente de Thevenin, la única información útil del análisis de la resistencia de carga son los valores de voltaje y corriente para R2. El resto de la información es irrelevante para el circuito original. Sin embargo, las mismas ventajas que se observan con el Teorema de Thevenin, también se pueden aplicar para el de Norton.

Si deseamos analizar el voltaje y la corriente de resistor de carga  en varios valores diferentes de resistencia de carga, se puede usar el circuito equivalente de Norton, una y otra vez, aplicando nada más complejo que el análisis de circuito paralelo que simple para determinar qué sucede con cada carga de prueba.

Aplicaciones del Teorema de Norton

Una aplicación bastante útil del Teorema de Norton es para resolver los problemas de los generadores paralelos que tienen fem desiguales e impedancias internas desiguales. Todos los generadores de voltaje se convierten en generadores de corriente aplicando el Teorema de Norton. Entonces, cuando estos generadores de corriente se pueden combinar fácilmente para formar un solo generador de corriente, con una sola impedancia conectada a través de él.

Ahora, el generador de corriente se convierte en un nuevo generador de voltaje, una vez que se utilizó el teorema. Por lo tanto, y en conclusión, se obtendrá un generador de voltaje único con una sola impedancia en serie. Si los dos generadores paralelos están conectados a una carga, ahora es más fácil calcular la corriente de carga y la corriente compartida de cada generador.

Aplicaciones del Teorema de Thevenin

De hecho, el teorema de Thevenin se puede aplicar muy bien en la vida diaria. En nuestra vida cotidiana, cada vez que se sobrecarga una fuente de voltaje, por ejemplo, un suministro doméstico o una batería, se observará una caída de voltaje. Esto es básicamente una aplicación del teorema. Al menos de la forma más observable que tenemos.

Cualquier fuente de voltaje práctica puede ser representada por una de voltaje ideal en serie con una resistencia. O bien puede ser una impedancia. Una vez que se extrae una corriente de la fuente, se produce una caída de voltaje a través de la impedancia en serie. Por tanto, el voltaje finalmente termina cayéndose.

Bien, todo lo anterior expresado y explicado es lo que se esperaría que pasar una vez que se aplicara el teorema de Thevenins. Es decir, cualquier reactiva de dos terminales puede ser representada por una fuente de voltaje respectiva, que se encuentre en serie con una impedancia.

Teorema de Norton circuito

Teorema de superposición

Por otro lado, pero en la misma línea de la aplicación de los teoremas nombrados anteriormente, el teorema de superposición aporta una solución fácil cuando un circuito es energizado por una variedad de fuentes. Para visualizar esto, considere un circuito energizado por dos fuentes de CA. Los cuales tienen diferentes frecuencias o dos fuentes que tienen diferentes formas de onda de voltaje o corriente.

Dichos problemas puede resolverse fácilmente utilizando el teorema de superposición. Es decir, considerando una fuente a la vez y luego agregando las respuestas para descubrir corrientes y voltajes en varias partes del circuito.

La estrategia utilizada en el teorema de superposición es eliminar todas las fuentes de energía menos una dentro de una red a la vez. Esto utilizando una serie para determinar las caídas de voltaje correspondientes. Luego, una vez que se han determinado las caídas de voltaje, o las corrientes para cada fuente de energía que funcionan por separado, los valores se superponen uno encima del otro. Esto para encontrar las caídas de voltaje reales con todas las fuentes activas.

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