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Universidad Nacional de Ingeniería
Facultad de Ingeniería Mecánica
Departamento Académico de
Ciclo Académico
TEOREMAS DE THEVENIN Y NORTON
- TEOREMA DE MÁXIMA
TRANSFERENCIA DE POTENCIA
Informe de Laboratorio N°02
Belleza Placencia, Cristhian Renato 20124507D
Meza Llanos, Yefry Fredy 20122522F
Farceque Cruz, Yonatan 20124568C
Rímac,
Teoremas de Thevenin y Norton - Teorema de Máxima Transferencia de Potencia
INDICE
Indice I
Indice de Figuras III
I. Introducción 1
1. Objetivos 1
2. Fundamento Teórico 1
A) Teorema de Thevenin 1
B) Teorema de Norton 2
C) Teorema de Máxima Transferencia de Potencia 2
II. Procedimiento 4
1. Del Ensayo 4
A) Teoremas de Thevenin y Norton 4
B) Teorema de Máxima Transferencia de Potencia 5
2. Calculo Teórico 6
A) Teoremas de Thevenin y Norton 6
> Circuito N°01 6
B) Teorema de Máxima Transferencia de Potencia 8
> Circuito N°02 8
> Circuito N°03 10
3. Simulación Computacional 13
A) Teoremas de Thevenin y Norton 13
> Circuito N°01 13
B) Teorema de Máxima Transferencia de Potencia 14
> Circuito N°02 14
> Circuito N°03 14
III. Resultados y Discusión 15
1. Tabla de Datos y Cálculos 15
Informe de Laboratorio N°02
Teoremas de Thevenin y Norton - Teorema de Máxima Transferencia de Potencia
A) Teoremas de Thevenin y Norton 15
> Circuito N°01 15
B) Teorema de Máxima Transferencia de Potencia 15
> Circuito N°02 15
> Circuito N°03 17
2. Solución al Cuestionario 19
IV. Conclusiones y Recomendaciones 21
V. bibliografía 22
Anexo A: Hoja de Datos 23
Anexo B: Simulacion matlab 24
Circuito N°02 24
Circuito N°03 25
Informe de Laboratorio N°02
Teoremas de Thevenin y Norton - Teorema de Máxima Transferencia de Potencia
INDICE DE FIGURAS
FIGURA 1. EQUIVALENTE DE THEVENIN 1
FIGURA 2. EQUIVALENTE DE NORTON 2
FIGURA 3. TEOREMA DE MÁXIMA TRANSFERENCIA DE POTENCIA 3
FIGURA 4. CIRCUITO N°01 4
FIGURA 5. FUENTE DE LABORATORIO UTILIZADA 4
FIGURA 6. CIRCUITO N°02 5
FIGURA 7. FUENTE DE LABORATORIO UTILIZADA 5
FIGURA 8. CIRCUITO N°01 6
FIGURA 9. CALCULO DEL VOLTAJE DE THEVENIN 6
FIGURA 10. CALCULO DE LA CORRIENTE DE NORTON 7
FIGURA 11. CIRCUITO N°02 8
FIGURA 12. CALCULO DEL VOLTAJE DE THEVENIN 9
FIGURA 13. CALCULO DE LA CORRIENTE DE NORTON 9
FIGURA 14. CIRCUITO N°03 10
FIGURA 15. APLICANDO EL TEOREMA DE THEVENIN EN A-B 11
FIGURA 16. APLICANDO EL TEOREMA DE THEVENIN EN A-B 12
FIGURA 17. CIRCUITO N°01 – SIMULACIÓN COMPUTACIONAL 13
FIGURA 19. VOLTAJE THEVENIN - RESULTADO COMPUTACIONAL 13
FIGURA 18. CORRIENTE NORTON - RESULTADO COMPUTACIONAL 13
FIGURA 20. CIRCUITO N°02 – SIMULACIÓN COMPUTACIONAL 14
FIGURA 21. CIRCUITO N°03 - SIMULACIÓN COMPUTACIONAL 14
FIGURA 22. GRAFICA PL VS RL DEL CIRCUITO N°02 16
FIGURA 23. GRAFICA η vs RL DEL CIRCUITO N°02 17
FIGURA 24. GRAFICA PL VS RL DEL CIRCUITO N°03 18
FIGURA 25. GRAFICA η vs RL DEL CIRCUITO N°03 18
Informe de Laboratorio N°02
Teoremas de Thevenin y Norton - Teorema de Máxima Transferencia de Potencia
I. INTRODUCCIÓN
1. OBJETIVOS
Comprobar de forma experimental los teoremas de Thevenin, Norton y de
máxima transferencia de potencia.
Verificar las condiciones de trabajo de los componentes tanto en el circuito
original como en el circuito reducido.
Realizar las curvas de eficiencia y potencia para las resistencias variables en la
aplicación del teorema de máxima transferencia de potencia.
Conseguir práctica y confianza en el manejo de los instrumentos de medida
eléctrica (como un multímetro) y en el uso de fuentes de laboratorio.
2. FUNDAMENTO TEÓRICO
A) Teorema de Thevenin
Enunciado:
“Cualquier red lineal (con fuentes independientes) puede
sustituirse, respecto a dos terminales A y B, por una fuente
de tensión ETh en serie con una resistencia RTh.”
La tensión ETh el valor de la tensión entre los terminales A y B cuando se aísla la
red lineal del resto del circuito.
La resistencia RTh es la resistencia vista desde los terminales A y B, y se determina
cortocircuitando todas las fuentes de tensión, y sustituyendo por circuitos abiertos las
fuentes de corriente.
Informe de Laboratorio N°02 1
Figura 1. Equivalente de Thevenin
Teoremas de Thevenin y Norton - Teorema de Máxima Transferencia de Potencia
B) Teorema de Norton
El teorema de Norton para circuitos eléctricos es dual del teorema de Thévenin.
Establece que cualquier circuito lineal se puede sustituir por una fuente equivalente de
intensidad en paralelo con una impedancia equivalente.
Al sustituir un generador de corriente por uno de tensión, el borne positivo del
generador de tensión deberá coincidir con el borne positivo del generador de corriente y
viceversa.
El circuito Norton equivalente consiste en
una fuente de corriente INo en paralelo con una resistencia RNo. Para calcularlo:
1. Se calcula la corriente de salida, IAB, cuando se cortocircuita la salida, es decir,
cuando se pone una carga (tensión) nula entre A y B. Al colocar un cortocircuito
entre A y B toda la intensidad INo circula por la rama AB, por lo que ahora IAB es igual
a INo.
2. Se calcula la tensión de salida, VAB, cuando no se conecta ninguna carga externa,
es decir, cuando se pone una resistencia infinita entre A y B. RNo es ahora igual a
VAB dividido entre INo porque toda la intensidad INo ahora circula a través de RNo y las
tensiones de ambas ramas tienen que coincidir (VAB = INoRNo ).
C) Teorema de Máxima Transferencia de Potencia
Potencia: es la velocidad a la que se consume la energía, y se mide en Joule por
segundo (J/s).Un J/s equivale a 1 watt (W), por lo tanto, cuando se consume 1 Joule de
potencia en un segundo, se gasta o consume 1 Watt de energía eléctrica. La forma más
usual de calcular la potencia que consume una resistencia en un circuito, es multiplicando
el valor el voltaje aplicado por el valor dela corriente que circula a través de ella.
P=VI
Aplicando Ley de Ohm a esta ecuación se obtienen otras fórmulas para calcular la
potencia en un resistor.
Informe de Laboratorio N°02 2
Figura 2. Equivalente de Norton
Teoremas de Thevenin y Norton - Teorema de Máxima Transferencia de Potencia
P=V2
R∧P=I 2R
Muchas aplicaciones de circuitos requieren que la máxima potencia disponible de
una red o fuente se transfiera a una carga en particular RL. La solución consiste en
determinar el valor de la resistencia RL que hace posible que la transferencia de potencia
sea máxima. Se identifica de un lado de una red que contenga fuentes dependientes o
independientes un par de terminales a y b, a las cuales se le conecta la resistencia RL del
lado contrario. El Teorema de Máxima Transferencia de Potencia establece que la
potencia máxima entregada por una red se alcanza cuando la resistencia de carga es
igual a la resistencia Thévenin o igual a la resistencia de Norton de la red que contenga las
fuentes dependientes o independientes.
Utilizando las formulas generales de
potencia, se tienen las siguientes relaciones para el caso de máxima transferencia de
potencia:
Pmax=ETh2
4∗RTh∧Pmax=
I N2∗RN4
η=P fuentePmax
= 1
1+RThRL
II. PROCEDIMIENTO
Informe de Laboratorio N°02 3
Figura 3. Teorema de Máxima Transferencia de Potencia
Teoremas de Thevenin y Norton - Teorema de Máxima Transferencia de Potencia
1. DEL ENSAYO
A) Teoremas de Thevenin y Norton
1. Como podemos ver en el circuito del manual hay un cortocircuito sobre la
resistencia R3, entonces aremos la siguiente corrección sobre el punto a y el
punto más cercano a la resistencia R1 lo eliminamos.
2. Con el multímetro hacemos las mediciones de las resistencias que se va usar en
el circuito, ya que los valores que te dan en la maqueta no son exactos.
3. Procedemos a armar el circuito mostrado en la figura del manual como podemos
ver en la siguiente figura
4.
Encendemos la fuente de tensión y lo regulamos a 20v, como podemos ver en la
siguiente figura.
Informe de Laboratorio N°02 4
Figura 4. Circuito N°01
Figura 5. Fuente de laboratorio utilizada
Teoremas de Thevenin y Norton - Teorema de Máxima Transferencia de Potencia
5. Desconectar en los bordes a-b luego con el multímetro calcular la tensión entre los
bordes a-b que vendría a ser el Eth.
6. Debido a que el multímetro no podía leer corriente conectamos entre los bornes a-
b y calculamos la resistencia entre los bornes que vendría a ser el Req.
7. Como ya tenemos el Eth y el Req podemos calcular el In.
B) Teorema de Máxima Transferencia de Potencia
1. En esta experiencia como ya están calculadas los valores de las resistencias a
diferencia del anterior circuito usaremos un potenciómetro.
2. Procedemos a armar el circuito mostrado en la figura del manual como podemos
ver en la siguiente figura
Informe de Laboratorio N°02 5
Figura 6. Circuito N°02
Teoremas de Thevenin y Norton - Teorema de Máxima Transferencia de Potencia
3. Encendemos la fuente de tensión y lo regulamos a 20v, como podemos ver en la
siguiente figura.
4. Este circuito tiene
un potenciómetro el cual regula sus valores entre 0.5 ohm – 56.91kohm lo cual
tomaremos en 12 puntos distintos lo que nos va facilitar y hacer más exactos los
cálculos y gráficos.
5. Para realizar la experiencia del circuito N°03 se siguieron los mimos pasos que
para el circuito N°02.
2. CALCULO TEÓRICO
A) Teoremas de Thevenin y Norton
> Circuito N°01
Informe de Laboratorio N°02 6
a
b
Figura 7. Fuente de laboratorio utilizada
Figura 8. Circuito N°01
Teoremas de Thevenin y Norton - Teorema de Máxima Transferencia de Potencia
Calculando el voltaje Thevenin entre los bordes a y b:
Aplicando mallas en dicho circuito:
21.01V=47.357∗103∗I1−43.04∗103∗I2
0=−31.99∗I3+75.03∗I 2−43.04∗I 10=52.16∗I 3−31.99∗I 2
Resolviendo dicha sistema de ecuaciones, se tiene:
I1=1.4369mAI 2=1.1161mAI3=0.6845mA
Entonces el voltaje entre los extremos a y b (V Th) es:
V Th=2.6520V
Calculando la corriente Norton que circula por los bordes a y b:
Informe de Laboratorio N°02 7
Figura 9. Calculo del voltaje de Thevenin
Teoremas de Thevenin y Norton - Teorema de Máxima Transferencia de Potencia
Aplicando mallas en dicho circuito:
20.01V=47.357∗103∗I1−21.64∗103∗I 2−21.4∗10
3∗I 30=−21.64∗I 1+31.58∗I 2−9.94∗I 40=−21.4∗I 1+43.45∗I 3−22.05∗I 40=−9.94∗I 2−22.05∗I3+52.16∗I 4
Ecuación de restricción:
IN=I 2−I3
De las ecuaciones obtenemos:
I 1=1.4567mAI 2=1.2123mAI 3=1.0627m AI 4=0.68027mA
Por lo tanto la corriente de Norton es:
IN=0.1496mA
Calculando la resistencia equivalente:
Con la corriente de Norton y el voltaje de Thevenin procedemos a calcular la
resistencia equivalente:
Req=V ThIN
= 2.6520V0.1496mA
=17.7273K Ω
B) Teorema de Máxima Transferencia de Potencia
> Circuito
N°02
Informe de Laboratorio N°02 8
Figura 10. Calculo de la corriente de Norton
Teoremas de Thevenin y Norton - Teorema de Máxima Transferencia de Potencia
Calculando el voltaje de Thevenin entre los extremos a y b:
Aplicando
mallas en el circuito:
21.01V=52.16∗103∗I 1−22.05∗103∗I 2
0=−22.05∗I1+85.83∗I 2
De dichas ecuaciones obtenemos:
I1=0.430366mAI 2=0.11052mA
Informe de Laboratorio N°02 9
Figura 12. Calculo del voltaje de Thevenin
Teoremas de Thevenin y Norton - Teorema de Máxima Transferencia de Potencia
Calculando el Voltaje Thevenin:
V Th=2.3651V
Calculado la corriente Norton por los extremos a y b:
Aplicando
Mallas en el circuito:
21.01V=52.16∗103∗I 1−22.05∗103∗I 2
0V=−22.05∗I 1+85.83∗I 2−21.4∗IN0V=−21.4∗I 2+25.717∗I N
De dichas ecuaciones obtenemos:
I 1=0.4445mAI 2=0.1441mAIN=0.1199mA
A continuación calculamos la resistencia equivalente:
Req=V ThIN
=2.365128V0.1199mA
=19.7258KΩ
El cual nos genera una máxima potencia de:
Pmax=V Th2
4 Req=
(2.3651V )2
4∗19.7258KΩ=7.0893∗10−2mW
Informe de Laboratorio N°02 10
Figura 13. Calculo de la corriente de Norton
Teoremas de Thevenin y Norton - Teorema de Máxima Transferencia de Potencia
> Circuito N°03
Calculando el voltaje de Thevenin entre los extremos a y b:
Aplicando
mallas en el circuito:
21.01V=30.11∗103∗I 1−9.94∗103∗I 2
0=−9.94∗I 1+74.13∗I 2−42.79∗I 30=−42.79∗I2+64.43∗I 3
Informe de Laboratorio N°02 11
Figura 14. Circuito N°03
Figura 15. Aplicando el teorema de Thevenin en a-b
Teoremas de Thevenin y Norton - Teorema de Máxima Transferencia de Potencia
De dichas ecuaciones obtenemos:
I 1=0.71582mAI2=0.155684mAI3=0.103395mA
El voltaje Thevenin entre a y b es:
V Th=4.40611V
Calculado la corriente Norton por los extremos a y b:
Aplicando mallas en el circuito:
Informe de Laboratorio N°02 12
Figura 16. Aplicando el teorema de Thevenin en a-b
Teoremas de Thevenin y Norton - Teorema de Máxima Transferencia de Potencia
21.01=30.11∗103∗I 1−9.94∗10
3∗I20=−9.94∗I1+31.99∗I 2−22.05∗I 4
0=42.14∗I 3 .−20.74∗I 40=−22.05∗I 2−20.74∗I 3+64.43∗I 4
De dichas ecuaciones obtenemos:
I1=0.77502mAI2=0.334608mAI 3=0.06697mAI 4=0.13607mA
Por lo tanto la corriente Norton es:
IN=I 2−I3=0.267638mA
A continuación calculamos la resistencia equivalente:
Req=V ThI N
= 4.40611V0.267638mA
=16.4629KΩ
El cual nos genera una máxima potencia de:
Pmax=VT H2
4 Req= 4.40611V 2
4∗16.4629KΩ=6.6909∗10−2mW
3. SIMULACIÓN COMPUTACIONAL
La simulación computacional es realizada mediante software. Para esto utilizamos
Proteus, un software de simulación de circuitos en tiempo real junto con un software
matemático, Matlab,
A) Teoremas de Thevenin y Norton
> Circuito N°01
Utilizando el software de simulación Proteus podemos
verificar los resultados obtenidos en la sección de marco
teórico.
Informe de Laboratorio N°02 13
Figura 17. Circuito N°01 – Simulación Computacional
Teoremas de Thevenin y Norton - Teorema de Máxima Transferencia de Potencia
B) Teorema de Máxima
Transferencia de Potencia
> Circuito N°02
> Circuito N°03
Informe de Laboratorio N°02 14
Figura 18. Voltaje Thevenin - Resultado computacional
Figura 19. Corriente Norton - Resultado computacional
Figura 20. Circuito N°02 – Simulación Computacional
Experimental Teórico % errorVTH (V) 2.6620 2.6520 0.3757IN (mA) 0.1491 0.1496 0.3342
Req (KΩ) 17.86 17.7273 0.7486
Teoremas de Thevenin y Norton - Teorema de Máxima Transferencia de Potencia
Figura 21. Circuito N°03 - Simulación computacional
Informe de Laboratorio N°02 15
Teoremas de Thevenin y Norton - Teorema de Máxima Transferencia de Potencia
III. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
1. TABLA DE DATOS Y CÁLCULOS
A continuación se presentarán los cálculos de errores porcentuales de voltaje de
Thevenin y corriente de Norton; para el teorema de máxima transferencia de potencia se
presentaran los gráficos respectivos. Los datos experimentales han sido sacados de la
Hoja de Datos realizada durante la experiencia (Anexo A)
A) Teoremas de Thevenin y Norton
> Circuito N°01
Con ayuda de los instrumentos de laboratorio pudimos obtener los siguientes
resultados:
VTH experimental (V) IN experimental (mA) Req experimental (KΩ)2.662 0.14905 17.86
Comparando datos obtenidos con ayuda de la ecuación teórica y los obtenidos con
ayuda de los instrumentos de laboratorio:
B) Teorema de Máxima
Transferencia de Potencia
> Circuito N°02
Con los datos obtenidos en el laboratorio, se construye la siguiente tabla:
Informe de Laboratorio N°02 16
Experimental
Teórico % error
VTH (V) 2.6620 2.6520 0.3757IN (mA) 0.1491 0.1496 0.3342
Req (KΩ) 17.86 17.7273
0.7486
Teoremas de Thevenin y Norton - Teorema de Máxima Transferencia de Potencia
Resistencia RV (KΩ)
Voltaje (V)
Corriente (mA)
Potencia RV (mW)
Potencia
Fuente (mW)
Eficiencia
PLPmax
0.0005 0 0 0 0.2836 0 05.72 0.518 0.0906 0.0469 0.2198 0.2248 0.66169.91 0.788 0.0795 0.0626 0.1888 0.3344 0.88314.9 1.016 0.0682 0.0693 0.1616 0.4303 0.9775
19.99 1.189 0.0595 0.0707 0.1408 0.5033 0.997325.22 1.326 0.0526 0.0697 0.1245 0.5611 0.983230.06 1.428 0.0475 0.0678 0.1124 0.6038 0.956435.25 1.517 0.043 0.0652 0.1018 0.6412 0.919740.01 1.585 0.0396 0.0628 0.0936 0.6698 0.885844.95 1.645 0.0366 0.0602 0.0865 0.695 0.849250.48 1.703 0.0337 0.0574 0.0797 0.719 0.8097
55.5 1.747 0.0315 0.055 0.0744 0.7378 0.7758
Ahora construimos la gráfica PLvs RV:
Figura 22. Grafica PL vs RL del circuito N°02
Analizando la curva aproximada, vemos que el valor máximo de PL es:
PLmax=0.070679mW ∧RL
max=19.9181K Ω
Informe de Laboratorio N°02 17
Teoremas de Thevenin y Norton - Teorema de Máxima Transferencia de Potencia
Comparando con los valores teóricos calculados en la sección anterior, se halla el
error porcentual para cada caso:
%Error (PLmax )=0.3019%∧%Error (RLmax)=0.9749%
Ahora construimos la gráfica η vs RV :
Figura 23. Grafica η vs RL del circuito N°02
Observamos que para RL=19.9181K Ω, el valor de la eficiencia es:
η=50.2396%
> Circuito N°03
Con los datos obtenidos en el laboratorio, se construye la siguiente tabla:
Resistencia RL (KΩ
)
Voltaje (V)
Corriente (mA)
Potencia RL (mW)
Potencia Fuente (mW)
EficienciaPLPmax
0.0005 0 0.0000 0.0000 1.1792 0.0000 0.00004.868 0.984 0.2021 0.1989 0.9101 0.2282 0.218510.01 1.662 0.1660 0.2759 0.7333 0.3781 0.376314.98 2.098 0.1401 0.2938 0.6174 0.4764 0.475919.91 2.413 0.1212 0.2924 0.5337 0.5474 0.547924.97 2.658 0.1064 0.2829 0.4686 0.6027 0.603830.05 2.850 0.0948 0.2703 0.4174 0.6461 0.6476
Informe de Laboratorio N°02 18
Teoremas de Thevenin y Norton - Teorema de Máxima Transferencia de Potencia
34.98 3.001 0.0858 0.2575 0.3774 0.6800 0.682239.98 3.127 0.0782 0.2446 0.3440 0.7083 0.711144.98 3.232 0.0719 0.2322 0.3160 0.7321 0.735049.98 3.321 0.0664 0.2207 0.2922 0.7522 0.755255.00 3.398 0.0618 0.2099 0.2717 0.7696 0.7728
Ahora construimos la gráfica PLvs RL:
Figura 24. Grafica PL vs RL del circuito N°03
Analizando la curva aproximada, vemos que el valor máximo de PL es:
PLmax=0.2946mW ∧RL
max=15.7645K Ω
Comparando con los valores teóricos calculados en la sección anterior, se halla el
error porcentual para cada caso:
%Error (PLmax )=9.9664%∧%Error (RLmax)=4.43%
Ahora construimos la gráfica η vs RL:
Informe de Laboratorio N°02 19
Teoremas de Thevenin y Norton - Teorema de Máxima Transferencia de Potencia
Figura 25. Grafica η vs RL del circuito N°03
Observamos que para RL=15.7645K Ω, el valor de la eficiencia es:
η=49.05%
2. SOLUCIÓN AL CUESTIONARIO
Errores obtenidos en los entre los cálculos experimentales y teóricos
En las secciones anteriores se puede observar que en general se ha obtenido
porcentajes de errores bajos (menores de 1%), estas pequeñas variaciones, sin embargo,
se deben a varios factores: para empezar, se debe de tener en cuenta el error humano, al
igual que los errores de calibración que puedan existir en los instrumentos utilizados,
además, dado que los porcentajes de error son muy pequeños, se debe recordar que los
métodos utilizados para resolver los circuitos de forma teórica se basan en modelos que
se aproximan a la realidad, mas no la representan de forma completa.
Limitaciones para aplicar los teoremas de Thevenin y Norton en Circuitos Eléctricos
El teorema de Thevenin requiere algunas condiciones para su aplicación en los
circuitos eléctricos lineales. Al aplicarse, las redes eléctricas deben cumplir dos
condiciones, las cuales se encuentran bien definidas en la literatura especializada. Aún
Informe de Laboratorio N°02 20
Teoremas de Thevenin y Norton - Teorema de Máxima Transferencia de Potencia
así, las condiciones que se señalan para su aplicación no son suficientes debido a que
existen algunas restricciones tales como:
La red eléctrica original, sin la carga, y que puede contener tanto fuentes
dependientes como independientes, debe ser una red completamente lineal, es decir,
todos los elementos eléctricos que la componen deben ser elementos lineales. Dentro de
los más conocidos están las resistencias, capacitores o condensadores y los inductores o
bobinas, etc.
Aplicaciones de los teoremas usados y explica los ventajas que ofrece
Existen muchas aplicaciones. En los sistemas eléctricos grandes, por ejemplo, se
suele utilizar la reducción de Thevenin para el cálculo de corrientes máximas en
condiciones de falla (cortocircuitos) en las redes (y así calcular y coordinar sus
protecciones), ya que se puede representar a todo el sistema de un país con una simple
fuente de voltaje con una impedancia en serie. El teorema de Norton se utiliza para
conocer las condiciones en las que se da la máxima transferencia de potencia de un
sistema.
¿Cómo se aplica los Teoremas de Thevenin y Norton en circuitos que presentan fuentes controladas?
1er método: Cuando se aplica el teorema de Thevenin a un circuito con fuentes
dependientes, se anulan todas las fuentes independientes y se procede a analizar el
circuito con las fuentes dependientes aplicando una fuente de voltaje conocida en sus
terminales a y b.
2do método: Se puede analizar el circuito ya sea con fuentes dependientes e
independientes sin necesidad de anularlas, solo que entre las terminales a y b se forma
un cortocircuito y se deberá buscar esa corriente de cortocircuito.
Informe de Laboratorio N°02 21
Teoremas de Thevenin y Norton - Teorema de Máxima Transferencia de Potencia
IV. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Se debe ser ordenado en las conexiones de los circuitos a implementar para
poder identificar fácilmente las conexiones que se deben de cambiar para poder
medir el voltaje de Thevenin y la corriente de Norton.
Es necesario recordar, al momento de medir la resistencia variable de un
circuito, desconectar esta resistencia del circuito, ya que si solo se desconectan
las fuentes, se estaría midiendo la resistencia equivalente del circuito entre esos
puntos.
Se observa que los teoremas de Thevenin y Norton son eficaces al momento de
reemplazar un circuito a su mínimo equivalente, eso queda evidenciado en el
bajo porcentaje de error que se obtiene en el ensayo.
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Teoremas de Thevenin y Norton - Teorema de Máxima Transferencia de Potencia
V. BIBLIOGRAFÍA
HAYT KEMMERLY : “Análisis de Circuitos en Ingeniería”
7ma Edición, 2007
ROBERT BOYLESTAD : “Análisis Introductorio de Circuitos Eléctricos”
12va Edición, 2011
DAVID JOHNSON : “Análisis Básicos de Circuitos Eléctricos”
4ta Edición, 1991
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ANEXO A: HOJA DE DATOS
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ANEXO B: SIMULACION MATLAB
CIRCUITO N°02%% Carga de DatosRL=[0.0005,4.868,10.01,14.98,19.91,24.97,30.05,34.98,39.98,44.98,49.98,55.00];PL=[0,0.1989,0.2759,0.2938,0.2924,0.2829,0.2703,0.2575,0.2446,0.2322,0.2207,0.2099];n=[0,0.2282,0.3781,0.4764,0.5474,0.6027,0.6461,0.6800,0.7083,0.7321,0.7522,0.7696];PLmax=[1.1792,0.9101,0.7333,0.6174,0.5337,0.4686,0.4174,0.3774,0.3440,0.3160,0.2922,0.2717];%% Obtencion de las ecuaciones de curva aproximadasx=linspace(0,60,1000);ePL=polyfit(RL,PL,10);en=polyfit(RL,n,10);ePLmax=polyfit(RL,PLmax,10);fPL=polyval(ePL,x);fn=polyval(en,x);fPLmax=polyval(ePLmax,x);%% Gráfica PLfigure (1)plot(x,fPL,'b','linewidth',3), grid on, hold onplot(RL,V2,'og','markeredgecolor','b','markerfacecolor','g'), hold onxlabel('R_L(K\Omega)','fontsize',14)ylabel('P_L(mW)','fontsize',14)set(gca,'XLim',[0,56])set(gca,'YLim',[0,0.3])set(gca,'XTick',0:5:56)set(gca,'YTick',0:0.03:0.3)set(gcf,'Color',[1,1,1])legend('Curva Aproximada','Puntos Experimentales','location','Southeast')%% Gráfica nfigure (2)plot(x,fn,'b','linewidth',3), grid on, hold onplot(RL,n,'og','markeredgecolor','b','markerfacecolor','g'), hold offxlabel('R_L(K\Omega)','fontsize',14)ylabel('\eta','fontsize',14)title('\eta vs R_L (Circuito N°02)','fontsize',18)set(gca,'XLim',[0,56])set(gca,'YLim',[0,1])set(gca,'XTick',0:5:56)set(gca,'YTick',0:0.1:1)set(gcf,'Color',[1,1,1])legend('Curva Aproximada','Puntos Experimentales','location','Southeast')
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CIRCUITO N°03%% Carga de DatosRV=[0.0005,5.72,9.91,14.9,19.99,25.22,30.06,35.25,40.01,44.95,50.48,55.5];PL=[0,0.0469,0.0626,0.0693,0.0707,0.0697,0.0678,0.0652,0.0628,0.0602,0.0574,0.055];n=[0,0.2248,0.3344,0.4303,0.5033,0.5611,0.6038,0.6412,0.6698,0.695,0.719,0.7378];PLmax=[0,0.6616,0.883,0.9775,0.9973,0.9832,0.9564,0.9197,0.8858,0.8492,0.8097,0.7758];%% Obtencion de las ecuaciones de curva aproximadasx=linspace(0,60,1000);ePL=polyfit(RV,PL,10);en=polyfit(RV,n,10);ePLmax=polyfit(RV,PLmax,10);fPL=polyval(ePL,x);fn=polyval(en,x);fPLmax=polyval(ePLmax,x);%% Gráfica PLfigure (1)plot(x,fPL,'b','linewidth',3), grid on, hold onplot(RV,PL,'og','markeredgecolor','b','markerfacecolor','g'), hold offxlabel('R_V(K\Omega)','fontsize',14)ylabel('P_L(mA)','fontsize',14)title('P_L vs R_V (Circuito N°01)','fontsize',18)set(gca,'XLim',[0,60])set(gca,'YLim',[0,0.1])set(gca,'XTick',0:5:60)set(gca,'YTick',0:0.01:0.1)set(gcf,'Color',[1,1,1])legend('Curva Aproximada','Puntos Experimentales','location','Southeast')%% Gráfica nfigure (2)plot(x,fn,'b','linewidth',3), grid on, hold onplot(RV,n,'og','markeredgecolor','b','markerfacecolor','g'), hold offxlabel('R_V(K\Omega)','fontsize',14)ylabel('\eta','fontsize',14)title('\eta vs R_V (Circuito N°01)','fontsize',18)set(gca,'XLim',[0,60])set(gca,'YLim',[0,1])set(gca,'XTick',0:5:60)set(gca,'YTick',0:0.1:1)set(gcf,'Color',[1,1,1])legend('Curva Aproximada','Puntos Experimentales','location','Southeast')
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