Practica N°4 Teorema De Thévenin 1.- Objetivos
Determinar el teorema de Thévenin mediante un circuito simple. Verificar el teorema de Thevenin.
2.- Marco teórico Teorema de Thévenin y Norton
El teorema de Thévenin se puede enunciar de la siguiente manera. “dado cualquier circuito lineal conectado por dos de sus terminales a otro semejante a él, se puede encontrar equivalente simple, una fuente de voltaje y una resistencia en serie, de manera que las características eléctricas de este circuito en el par de sus terminales de conexión se mantenga, independiente del tipo de circuito a conectar en ambas terminales”. Un circuito se dice que es lineal se las relaciones entre los elementos que lo forman puedan expresarse mediante m ediante ecuaciones lineales.
Circuito Lineal
Una simple transformación de fuente nos relaciona el teorema de Thévenin con el de Norton. El teorema de Norton es similar al de Thévenin, con la salvedad de que el equivalente Norton es una conexión en paralelo de una resistencia con una fuente de corriente, como se muestra en la figura. La resistencia de Norton es igual a la resistencia de Thévenin. 3.- Material Material necesario
1 fuente de voltaje DC variable. v ariable. 4 multímetros digitales. 3 resistencias: 250,500, 1k y RL (1kΩ o 500Ω) 1 resistencia variable.
7 conectores
4.- Procedimiento 1. Mida y registre en la tabla 4.3 los valores de 250 Ω, 500Ω, 1k Ω y RL. La resistencia RL es
una segunda resistencia de valor fijo: 500 1k Ω, según se encuentre disponible en el laboratorio. 2. Conecte el circuito mostrado en la figura 4.3 incluyendo la resistencia de cargar RL amperímetro y voltímetro de la misma. La resistencia RL la conectara solo para realizar la verificación del teorema de Thévenin.
3. Solicite la autorización del docente antes de encender la fuente V ₁ y proseguir con los
siguientes pasos ATENCION: no encienda la fuente hasta recibir la autorización del docente. 4. Ajuste el valor de la fuente V ₁ a 120V, y registre en la tabla 4.3 las lecturas de los
voltímetros y amperímetro. RL . 5. Apague la fuente V₁ . Luego desconecte la resistencia de carga RL. 6. Conecte un voltímetro entre las terminales A-B. Encienda la fuente V ₁ y ajuste su valor a
120V; mida y registre en la tabla 4.4 el voltaje de Thevenin(VTH). 7. Reduzca el voltaje de la fuente V ₁ a cero y proceda a apagarla. 8. Reemplace la fuente de voltaje V ₁ por un corto circuito. CUIDADO: No cortocircuite la fuente de voltaje V solo reemplácela por un cortocircuito. 9. Conecte un Óhmetro entre las terminales A-B, mida y registre en la tabla 4.4 el valor de la
Resistencia de Thévenin (R TH).
10. Ajuste la resistencia variable el valor de la resistencia de Thévenin R TH. Registre en tabla 11.
12. 13. 14.
4.4. Conecte el circuito mostrado en la figura 4.4 incluyendo la resistencia de carga RL, amperímetro y voltímetro respectivo. Utilice Utilice la misma resistencia de carga carga RL utilizada en el circuito de la figura 4.3. Solicite la autorización del docente antes de encender la fuente V ₁ y proseguir con los siguientes pasos. No encienda la fuente hasta recibir la autorización del decente. Ajuste el valor de la fuente V₁ al voltaje de Thévenin V TH. Registrado en la tabla 4.4. Mida y registre en la tabla 4.5 el voltaje VL y la corriente IL.
5.- Diagrama Diagrama de Circuito
Diagrama de equivalencia de Thévenin
6.- Tabla de Valores Tabla 4.1
V₁ [V]
R₂₅₀ [Ω]
R₅₀₀ [Ω]
R₁₀₀₀ [Ω]
RL [Ω]
Teórico
120
250
500
1000
Simulación
120
250
500
1000
500 1000 500
VL [V]
IL [A]
VTH [V]
RTH [Ω]
1000
Tabla 4.3
R₂₅₀Ω[Ω]
R₅₀₀Ω[Ω]
247
520
R₁₀₀₀Ω[Ω]
1042
V₁ [V]
RL [Ω]
VL [V]
IL [A]
119,9
500
37,2
71,6mA
120,2
1000
50,7
49,5mA
Tabla 4.4
VTH = 80,4 [V]
El Voltaje de Thévenin es el voltaje de circuito abierto V(oc) Visto desde las terminales A-B Sustituyendo la fuente de voltaje por un corto circuito la resistencia de Thévenin es la resistencia vista desdes A-B
RTH = 593
Tabla 4.5
Laboratorio
7.- Recalculo
Rp=520*1042/520+1042=346,89 Ω Rs=346,89+247=593,89 Ω RTH=593,89 Ω VTH=80,4 V
RL [Ω]
VL [V]
IL [A]
500 1000
37.6 51.2
72.3 49.7
[Ω]
V₁=(593,89/(593,89+520))*80,4=42,56 V V₂=(500/(593,89+520))*80,4=37,53 V I₁=V₂/500=37,53/520=72,17 mA
V₁=(593,89/(593,89+1042))*80,4=29,86 V V₂=(1042/(593,89+1042))*80,4=51,21 V I₂=V₂/500=/1042=49,14 mA
8.- Conclusiones
Se Logró Determinar el teorema de Thévenin mediante un circuito simple y comprobar que la equivalencia se cumple con un pequeño margen de error. Verificar correctamente el teorema de Thévenin con los circuitos planteados en laboratorio.
9.- Recomendaciones Recomendaciones
Se recomienda seguir el planteamiento de equivalencia equivalencia de Thévenin al omitir un paso o no hacer uso de una de ellas el resultado podría variar.
