TEOREMA DE THÉVENIN – CIRCUITO EQUIVALENTE

El Teorema de Thévenin tiene como objetivo simplificar los cálculos de un sistema eléctrico complejo por un circuito eléctrico equivalente mucho mas simple, constituido por una fuente de tensión y una resistencia, supongamos un circuito eléctrico lineal complejo y queremos establecer el circuito de Thévenin entre los dos terminales A y B.

 

Teorema de theveninn

 

Decimos que la red lineal activa es una configuración circuital compleja y queremos reemplazarla por un circuito equivalente simple que al conectar una carga entre los terminales A y B tanto la tensión que cae sobre ella y la corriente que circula es la misma en los dos esquemas circuitales.

VENTAJAS DE APLICAR EL TEOREMA DE THÉVENIN

  • El circuito obtenido luego de aplicar el teorema de thévenin es mucho mas simple y rapido para calcular voltajes y corrientes o la potencia capaz de entregar un circuito al conectar una carga.
  • Este teorema se puede aplicar a cualquier elemento del circuito, siempre y cuando la red tenga al menos una fuente independiente.
  • Permiten encontrar un circuito equivalente de manera simple y rápida aun en circuitos de naturaleza complicados.

CALCULO DE LA TENSIÓN DE THÉVENIN

Al momento de calcular la tensión de Thévenin, lo primero que tenemos que hacer es desconectar la resistencia o carga eléctrica entre los terminales A y B de la red lineal activa (puede ser una resistencia o una impedancia Z de varios elementos) y calculamos la tensión Vab, a esta tensión la denominaremos como Vt (εt) o Tensión de Thévenin.

A esta tensión se la denomina tensión de circuito abierto dado que se define como tensión de Thévenin a la tensión que aparece en los terminales A y B al momento de desconectar la carga.

CALCULO DE LA RESISTENCIA DE THÉVENIN

Para calcular la resistencia de Thévenin tenemos que desconectar la carga que exista en el lazo A B que estamos analizando y reemplazar las fuentes de tensión que puedan existir en la red lineal activa por cortocircuitos (cables) y las fuentes de corrientes por circuito abierto (Impedancia infinita).

Luego de hacer eso tenemos que calcular la resistencia de toda esa red y el resultado sera la resistencia equivalente de Thévenin Rt.

EJEMPLO TEOREMA DE THÉVENIN

Supongamos que tenemos el siguiente circuito y necesitamos calcular un circuito equivalente de thévenin para analizar la carga entre los terminales A y B.

Teorea de Thevennin

Lo primero que tenemos que hacer, es calcula la tensión de Thévenin entre los terminales A y B del circuito original. Como dijimos antes, para hacer esto tenemos que desconectar la carga entre estos dos terminales, con lo cual la resistencia de 10Ω esta abierta.

Entendiendo esto vemos que la tensión de Thévenin es la caída de tensión sobre la resistencia de 5Ω.

calculo tension de thevenin

Para calcular la Resistencia de Thévenin tenemos que hacer lo que comentamos antes, desconectar la resistencia entre los terminales de análisis A y B y sustituir la fuente de tensión por un cortocircuito.

Al hacer eso vemos que nos quedan las resistencias de 20Ω y 5Ω en paralelo y el paralelo en serie con la resistencia de 10Ω. Con lo cual la resistencia de Thévenin nos da lo siguiente.

Resistencia de thevenin

REFERENCIAS

WIKIPEDIA

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