INTRODUCCION
La importancia de esta experiencia es enorme, ya que consiste en
la verificacin de teoremas bsicos muy usados en la reduccin de
circuitos complejos a equivalentes simples o como se comporta el
circuito a una variante (componente elctrico) externa y tambin
podemos aprovecharlo para conseguir una potencia mayor o una
potencia adecuada a nuestras necesidades.
FUNDAMENTO TEORICO
1. Teorema de Thevenin.
Cualquier red compuesta por resistores lineales, fuentes
independientes y fuentes dependientes, puede ser sustituida, con un
par de nodos como base, por un circuito equivalente formado por una
sola fuente de voltaje y un resistor en serie.
Figura 1-Equivalente Thevenin.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.
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.
Figura 2-Ejemplo de simplificacin, el equivalente tendr una
fuente y una resistencia en serie como ya se haba mencionado.
Figura 4- Simplificacin de un circuito a un Equivalente
Norton.
2. Relacin Norton-Thevenin.
El teorema de Norton nos dice que cualquier parte de un circuito
formada por fuentes y resistencias puede ser reemplazado por una
nica fuente de corriente y una resistencia en paralelo. De este
teorema podemos deducir que cualquier circuito equivalente
deThevenin tambin puede ser reemplazado por un equivalente de
Norton.
La resistencia de Norton tiene el mismo valor que la resistencia
de Thevenin. La corriente de Norton se calcula como la corriente
que circula por el equivalente de Thvenin poniendo en cortocircuito
a los terminales es decir: Vth/Rth.
Figura 5- Equivalencia Thevenin-Norton.
Se Cumple:
3. Teorema de mxima potencia.
En muchas ocasiones se desea encontrar la potencia mxima
suministrada por un circuito. Para ello se utiliza el concepto de
transferencia de mxima potencia.
En general se tiene un circuito lineal al cual se le desea
obtener la mxima potencia posible, para esto se coloca una
resistencia de cargaRL. Normalmente la carga puede ser una
resistencia o un circuito que se desea alimentar. El objetivo es
encontrar el correcto valor deRLcon el cual se puede maximizar la
potencia, para encontrar este valor se hace lo siguiente:
a. Figura 6 Equivalente Thevenin del circuito a analizar. En
primer lugar se sustituye el circuito analizado por su equivalente
Thevenin con bases en lo bornes donde se conectara la carga RL.
b. Luego se encuentra el valor de la funcin de potencia disipada
paraRLy la potencia disipada por RL entonces es:
c. Para hallar el valor mximo dePRLse tiene que encontrar su
derivada con respecto aRLe igualarla a cero.
4.
De esta igualdad se concluye que para obtener la mxima
transferencia de potencia de un circuito el valor de la resistencia
de carga debe ser igual a la resistencia equivalente o resistencia
Thevenin del circuito interno, tambin se puede calcular con el
equivalente Norton.
Analizar y verificar en forma experimental los teoremas
propuestos, reduciendo los circuitos a su mnima configuracin como
equivalentes Thevenin y Norton a partir de los datos tomados en el
laboratorio.
Analizar y verificar en forma experimental del Teorema de maxima
transferencia de potencia; comprobando en forma analtica y grafica
la importancia de la eficiencia a partir de los datos tomados.
