Laboratorio N 7

 

UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO FACULTAD DE INGENIERIA MECÁNICA Y ELECTRICA

INFORME 07 

ASIGNATURA:

LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS I

DOCENTE: LIC. EGBERTO SERAFIN GUTIERREZ ATOCHE TEMA:  

TEOREMA DE TEVHENIN Y NORTON

ALUMNO:   SANDOVAL SANCHEZ JERSON EDUARDO

 

LAMBAYEQUE , ENERO 2020

 

Teorema de Thevenin y Norton

INFORME N°07: TEOREMA DE THEVENIN Y NORTON I.

OBJETIVOS

 ANALIZAR Y VERIFICAR EN FORMA EXPERIMENTAL EL TEOREMA

DE THEVENIN Y NORTON

II.

MARCO TEÓRICO

  LEY DE OHM Ley de Ohm En el caso de medios conductores ideales, la ley de Ohm define como resistencias a los elementos pasivos de dos terminales que cumplen la relación entre intensidad y caída de potencial V = R I 

  TEOR TEOREMA EMA DE THÉV THÉVENI ENIN N El teorema puede usarse para desarrollar lo siguiente:  Analizar redes con fuentes que no están en serie o en paralelo.  Reducir el número de componentes requeridos para establecer las mismas

características en las terminales de salida.  Investigar el efecto de cambiar un componente particular en el comportamiento

de una red sin tener que analizarla toda después del cambio.

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Teorema de Thevenin y Norton

El teorema de Thévenin estipula que: : Cual Cu alqu quie ierr red de cd de do doss term termin inal ales es pu pued edee ser reemp reempla laza zada da po porr un ci circu rcuit ito o equivalente compuesto sólo de una fuente de voltaje y un resistor en serie como se muestra en la figura

Procedimiento del teorema de Thévenin Preliminares: 1. Quit Quitee la parte de la red red donde donde se encuentra encuentra el circuito circuito equival equivalente ente de Thévenin Thévenin.. Esto requiere que el resistor de carga RL se quite temporalmente de la red. 2. Mar Marque que las termin terminales ales de la red restante restante de dos termin terminales ales (la import importanc ancia ia de este es te pa paso so ser seráá ob obvi viaa a me medi dida da qu quee pr pros osig igam amos os a tr trav avés és de alg algun unas as red redes es complejas).

RTh: 3. Cal Calcul culee RT RTh h ajustand ajustando o primero primero todas todas las fuentes fuentes en cero (las fuentes fuentes de voltaje voltaje se ree reemp mpla laza zan n co con n co cort rtoc ocir ircu cuit itos os y la lass fu fuen ente tess de co corr rrie ient ntee co con n ci circ rcui uito toss abiertos) y luego determinando la resistencia resultante entre las dos terminales marcadas (si se incluye la resistencia interna de las fuentes de voltaje y/o LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS I

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Teorema de Thevenin y Norton corriente en la red original, debe permanecer cuando las fuentes se ajustan a cero).

ETh: 4. Ca Calcu lcule le ET ETh h reg regres resan ando do primer primero o to toda dass la lass fu fuen ente tess a su posici posición ón or orig igin inal al y determinand determ inando o el voltaje de circuito abierto entre las termin terminales ales marcadas. (Este  paso es invariablemente el que provoca más confusiones y errores. En todos los casos, tenga en cuenta que es el potencial de circuito abierto entre las dos terminales marcadas en el paso 2.).

Conclusión: 5. Tr Trace ace el ci circ rcui uito to eq equi uiva vale lent ntee de Th Thév éven enin in co con n la pa part rtee de dell ci circu rcuit ito o qu quee  previamente se quitó reemplazado entre las terminales del circuito equivalente. Este paso se indica por la colocación del resistor RL entre las terminales del circuito equivalente de Thévenin

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TEOREMA EMA DE NORT NORTON ON   TEOR El teorema expresa lo siguiente: Cualquier red de cd bilateral lineal de dos terminales puede ser reemplazada por un circuito equivalente compuesto de una fuente de corriente y un resistor en paralelo.

El análisis del teorema de Thevenin con respecto al circuito equivalente también puede aplicarse al circuito equivalente de Norton. A continuaciónse enumeran los pasos que conducen a los valores apropiados de IR y RN.

Procedimiento Procedimien to del teorema de Norton Preliminares: 1. Quite Quite la parte de la la red a través través de la cual se se encuentra encuentra el equivalen equivalente te de Norton. Norton. 2. Marque Marque las terminales terminales de de la red restante restante de dos terminales. terminales.

RN: 3. Calcule Calcule RN ajustando ajustando primero primero a cero cero todas todas las fuentes fuentes (las fuentes fuentes de voltaje voltaje se reemplazan con cortocircuitos y las fuentes de corrientecon circuitos abiertos) y luego determinando la resistencia resultanteentre las dos terminales marcadas.

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Teorema de Thevenin y Norton (Si la resistencia interna de las fuentes de voltaje y/o corriente está incluida en la red original, debe permanecer cuando las fuentes se ajustan a cero.) Como RN _  RTh,, el proced RTh procedimi imient ento o y el valor valor obteni obtenido do con el método método descrito descrito para para el teorema de Thévenin determinarán el valor apropiado de RN.

IN: 4. Cal Calcul culee IN regresan regresando do primero primero todas todas las fuentes fuentes a su posició posición n original originaly y luego determinando la corriente de cortocircuito entre las terminalesmarcadas. Es la misma corriente que mediría con un amperímetrocolocado entre las terminales marcadas.

Conclusión: 5. Tra Trace ce el cir circui cuito to equivale equivalente nte de Nor Norton ton con la par parte te del cir circui cuitop toprevi reviame amente nte retirado reemplazado entre las terminales del circuitoequivalente

III. II I. EQ EQUI UIPO POS, S, INS INSTR TRUM UMEN ENTO TOS S Y MAT MATER ERIA IALE LES S  DOS FUENTES DE ALIMENTACION DE C.C  UN MULTITESTER   RESISTORES DE CARBON, VARIOS

Batería CC 9V

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Protoboard

Resistores de carbón

Multitester

IV.PROCEDIMIENTO: 1. Arma Armarr el circ circui uito to de la fi fig. g.01 01,, co colo loca carr re resis sisto tore ress de carbón carbón y an anot otar ar el valor  valor  según el código de colores, dar valores alas fuentes de CC.

Fig.01

2. Eleg Elegir ir cu cualqu alquier ier rresis esistor tor d del el ci circui rcuito to co como mo R L LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRICOS I

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3. Medi Medirr la cor corri rien ente te “I “IL” que pasa por R L y anótelo en la tabla 01 4. Supr Suprim imir ir el resi resist stor or de carg cargaa R L y medir “ETH” entre los bornes del resistor de carga, anótelo en la tabla 01. 5. Reempl Reemplaza azarr las fuente fuentess de alimen alimentaci tación ón con un cortoci cortocircu rcuito ito y medir “R TTHH” con un Ohmímetro entre los bornes del resistor de carga R L , anótalos en la tabla 01

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Corto circuito en las fuentes de tensión para hallar R TH

E1

E2

R1

9V

3V

3KΩ

R2

R3

R4

5KΩ 1KΩ 330Ω

RL   47Ω

IL 0.12A

ETH

R TH TH

5.69V 303.8Ω

Tabla N° 01

6. Arma Armarr el circ circui uito to de la fi fig. g.02 02,, co colo loca carr re resis sisto tore ress de carbón carbón y an anot otar ar el valor  valor  según el código de colores ,dar valores a la fuente de CC.

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7. Ubica Ubicarr el elem elemen ento to de de carg cargaa R L (cualquier resistor) y medir la corriente de carga IL que pasa por dicho resistor R L anótelo en la tabla 028. Cort Cortoc ocir ircu cuit itar ar el resi resisto storr R L (sacar el resistor y colocar un cable entre los bornes Ay B) y medir I Nanote dichos valores en la tabla 02. 9. Con Con el Ohmí Ohmíme metro tro medir medir la resiste resistenc ncia ia de Norton Norton equiv equival alen ente te,, an anót ótel elo o en la tabla 02. 10. Cortar la energía al circuito y anotar en la tabla tabla 02, los valores respectivamente, de las resistencias utilizadas, según código de colores.

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Cortocircuitamoss las fuentes de tensión para hallar R N Cortocircuitamo

E1

R1

R2

RL

R4

R5

IL

IN

R N

9V

3KΩ

1KΩ

47Ω

3.3K

330Ω

23.5A

27A

296Ω

Tabla N° 02

V. CUESTIONARIO: 1. Con los vvalor alores es seg según ún el cód código igo de co colore lores, s, aplique aplique el teo teorema rema d dee Thev Thevenin enin al circuito de la fig. 01 y calcule ITH , ETH y R TTHH ; anótelos en la tabla 03. 2. Hace Hacerr un diagrama diagrama d del el circuito circuito Theveni Thevenin n equiv equivalen alente te entr entree los bor bornes nes A y B. 3. Comp Compare are lo loss valores valores cal calculad culados os y los va valore loress medid medidos os (tab (tabla la 03)

T V VE

IL

ETH

R TH TH

0.12A 0.13 A

5.69V 5.72V

303.8Ω 327.3Ω

IL

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IN

R N

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EA ER%

0.01A

0.03V

23.5Ω

8.33%

0.52%

7.7% Tabla N° 03

4. Segú Según n el circuito circuito de la fig.0 fig.022  y los valor valores es seg según ún el códig códigoo de color colores, es, cal calcule cule IL aplicando el teorema de Norton, calcule asimismo R N, IN (anótelos en la tabla 03). 5. Hac Hacer er el respe respecti ctivo vo diagrama diagrama del circuit circuitoo de Nort Norton on equi equival valent entee ent entre re los bornes A y B de la fig.02. 6. Copa Copare re los resultad resultados os teór teóricos icos (ca (calcula lculados) dos) y los val valores ores ex experi periment mentales ales en la tabla de comparación (tabla 03).

IL

ETH

R TH TH

VT VE EA ER%

IL

IN

R N

2 3 .5 A

27mA

296Ω

2 1 .7 A

25mA

285Ω

1.8A

2 mA

Ω

8.29%

0.8%

3.85%

Tabla N° 03 DE COMPARACION

7. Pase el circu circuito ito de la fig.01, fig.01, equival equivalente ente de Theve Thevenin nin a un ccircui ircuito to Norton equivalente.

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8. Dado el siguien siguiente te circuito circuito siguient siguiente, e, aplique aplique el teorema teorema d dee Norton Norton entre los bornes a y b utilizando un programa de simulación

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VI. CONCLUSIONES  Se prendido a reducir de un circuito complejo a un circuito simple mediante los

teoremas de THEVENIN y NORTON NORTON  El circuito equivalente de thevenin se reduce a tres componentes en serie :

fuente de thevenin , resistencia de tevhenin (resistencia equivalente) y resistencia de carga  Se concluye que la corriente de NORTON es mayor que la corriente de de carga

VII. SUGERENCIAS 

Hacer uso adecuado de los instrumentos



Llevar adecuadamente el cálculo tanto teórico como experimental



Llevar el procedimiento de cálculos y armazón de los los circuitos de acuerdo a la guía de laboratorio

VIII. BIBLIOGRAFIA

Introducción a los circuitos eléctricos Boylestad 12ava edición Fundamentos de circuitos electicos Zadiku 3era edición Circuitos eléctricos de Joseph A. Edminister  http://www.docentes.unal.edu.co/jdbaenad/docs/ME/guion05TheveninNorton.pdf 

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