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Laboratorio N°5: Teoremas de Thevenin y Norton

GUIA DE LABORATORIO N° 5: TEOREMAS DE TEVENIN Y NORTON

I. FUNDAMENTO TEORICO:

TEOREMAS DE TEVENIN Y NORTON

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 fuente 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 un cortocircuito que conecta los dos nodos.

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3. Equivalencia Thevenin-Norton

Se cumple:

II. ELEMENTOS A UTILIZAR:

Voltímetro Amperímetro Fuente de alimentación variable Resistencia Herramientas de taller

III. PROCEDIMIENTO DE EJECUCION

Circuito Inicial

R1=80Ω R2=100Ω R3=40 R4=60Ω E=20v

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Elementos

Registrando valores de circuito

VALOR TEORICO VALOR PRACTICOR1 80 Ohm 80 OhmR2 100 Ohm 101.1 OhmR3 40 Ohm 40.02 OhmR4 60 Ohm 60 Ohm

V 20 Volt 20 Volt

IV. CUESTIONARIO

1. Con los datos determinar los valores teóricos de V y I en cada resistencia verificar el teorema de thevenin determinando el error.

V(v)teo I(A)teo

R1=80 12.320 0.154

R2=101.1 7.784 0.077

R3=40.02 3.082 0.077

R4=60 4.620 0.077

V=20.00 20

Rth(teorico)=35.1Ω Rth(experimental)=35Ω Error(Rth)=0.28%Vth(teorico)=4.2V Vth(experimental)=4.5V Error(Vth)=0.28%

2. Con los datos de 4.5 (v y R) determinar los valores teóricos de I, verificar la vigencia del teorema de Norton y explicar los errores de presentarse

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Rno(teorico)=35.1Ω Rth(experimental)=35Ω Error(Rth)=0.28%Ino(teorico)=120mA Ino(experimental)=130mA Error(Vth)=8.33%

3. Explicar las divergencias experimentales presentadas en el proceso.

Como siempre suele ocurrir en la mayoría de los casos, que se hace un prueba experimental los errores de medición son originados, tanto por error humano(los cuales se pueden reducir),y los errores propios de los instrumentos, como la resistencia interna de lo materiales.

4. Explicar porque no es posible construir una fuente de corriente equivalente en un circuito para la aplicación del teorema de Norton

Porque simplemente no existen fuentes de corriente, en la vida real las fuentes son de tensión y nuestra fuente que usamos en el laboratorio es constante y tiene un indicador que nos dice la I que está entregando al circuito

V. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES

Tanto el Teorema de Thevenin como el de Norton ayudan a hallar V y I en un circuito simplificándolo en sus terminales.

No existen fuentes de corrientes para representar directamente el teorema de Norton de manera experimental.

La resistencia Thevenin y Norton son del mismo valor, dado q para hallarlas todas las fuentes se anulan.

Estos teoremas se usa para detectar fallas o el estado de un rama del circuito de la red.

También se puede usar para fuentes dependientes de tensión o corriente.

Las perdida más notables para estos teoremas en el experimentos esta en los conductores ya que el circuito Tehevenin y Norton siempre usan solo 2 conductores y pueden prevenir de un circuito original que pudiera tener 4 o 5 mallas teniendo que usar más de 10 conductores para representarlos y hay abrían muchas caídas de tensión en ellos.

VI. BIBLIOGRAFIA

http://gco.tel.uva.es/tutorial_cir/tema3/thev_nor.htm

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http://www.monografias.com/trabajos81/teorema-thevenin-y-norton/teorema-thevenin-y-norton.shtml

http://es.wikipedia.org/wiki/Teorema_de_Norton http://es.wikipedia.org/wiki/Teorema_de_Th%C3%A9venin