Tensión y resistencia equivalentes de Thevenin: ¿Qué es?
¿Qué es el Teorema de Thevenin (Circuito Equivalente de Thevenin)?
El teorema de Thevenin (también conocido como el teorema de Helmholtz–Thévenin) establece que cualquier circuito lineal que contenga solo fuentes de voltaje, fuentes de corriente y resistencias puede ser reemplazado por una combinación equivalente de una fuente de voltaje (VTh) en serie con una única resistencia (RTh) conectada a través de la carga. Este circuito simplificado se conoce como Circuito Equivalente de Thevenin.
El teorema de Thevenin fue inventado por el ingeniero francés Léon Charles Thévenin (de ahí el nombre).
El teorema de Thevenin se utiliza para convertir un circuito eléctrico complejo en un simple circuito equivalente de Thevenin de dos terminales. Un circuito equivalente de Thevenin contiene una resistencia de Thevenin y una fuente de voltaje de Thevenin conectadas con una carga, como se muestra en la figura siguiente.
La resistencia de Thevenin (Rth) también se conoce como resistencia equivalente. Y el voltaje de Thevenin (Vth) es un voltaje en circuito abierto a través de los terminales de la carga.
Este teorema es adecuado solo para circuitos lineales. Si el circuito tiene elementos como componentes semiconductores o componentes de descarga de gas, no se puede aplicar el Teorema de Thevenin.
Fórmula del Circuito Equivalente de Thevenin
El circuito equivalente de Thevenin contiene una fuente de voltaje equivalente, una resistencia equivalente y una carga, como se muestra en la figura 1(b) anterior.
El circuito equivalente de Thevenin tiene un único bucle. Si aplicamos la Ley de Voltajes de Kirchhoff (KVL) a este bucle, podemos encontrar la corriente que pasa a través de la carga.
Según la KVL,
![\[ V_{th} = I ( R_{th} + R_L ) \]](https://www.electrical4u.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-079f3d5f3f64b098df671df768059345_l3.png?ezimgfmt=rs:143x19/rscb38/ng:webp/ngcb38 "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[ I = \frac{V_{th}}{( R_{th} + R_L)} \]](https://www.electrical4u.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-f71cc16372390f917304b40506ab8e71_l3.png?ezimgfmt=rs:122x42/rscb38/ng:webp/ngcb38 "Rendered by QuickLaTeX.com")
Cómo Encontrar el Circuito Equivalente de Thevenin
El circuito equivalente de Thevenin contiene la resistencia de Thevenin y la fuente de voltaje de Thevenin. Por lo tanto, debemos encontrar estos dos valores para el circuito equivalente de Thevenin.
Resistencia Equivalente de Thevenin
Para calcular la resistencia equivalente de Thevenin, elimine todas las fuentes de potencia del circuito original. Las fuentes de voltaje se cortocircuitan y las fuentes de corriente se abren.
Por lo tanto, el circuito restante tiene solo resistencias. Ahora, calcule la resistencia total entre los puntos de conexión abiertos a través de los terminales de la carga.
La resistencia equivalente se calcula haciendo conexiones en serie y paralelo de las resistencias. Y encuentra el valor de la resistencia equivalente. Esta resistencia también se conoce como resistencia de Thevenin (Rth).
Voltaje Equivalente de Thevenin
Para calcular el voltaje equivalente de Thevenin, la impedancia de la carga se cortocircuita. Y encuentra el voltaje en circuito abierto a través de los terminales de la carga.
El voltaje equivalente de Thevenin (Veq) es igual al voltaje en circuito abierto medido a través de los dos terminales de la carga. Este valor de la fuente de voltaje ideal se utiliza en el circuito equivalente de Thevenin.
Fuente Dependiente Equivalente de Thevenin
Si una red de circuitos consta de algunas fuentes dependientes, la resistencia de Thevenin se calcula mediante un método diferente. En esta condición, las fuentes dependientes se mantienen como están. No puedes eliminar (abrir o cortocircuitar) las fuentes de voltaje o corriente.
Hay dos métodos para encontrar la resistencia de Thevenin en el caso de fuentes dependientes.
Método 1
En este método, tenemos que encontrar el voltaje de Thevenin (Vth) y la corriente de cortocircuito (Isc). Introduce estos valores en la ecuación siguiente para encontrar la resistencia de Thevenin.
