Tensión e resistencia equivalente de Thevenin: Que é?
Que é o Teorema de Thevenin (Circuito Equivalente de Thevenin)?
O teorema de Thevenin (também coñecido como o teorema de Helmholtz–Thévenin) establece que calquera circuito linear que conteña só fontes de tensión, fontes de corrente e resistencias pode ser substituído por unha combinación equivalente dunha fonte de tensión (VTh) en serie con unha única resistencia (RTh) conectada a través da carga. Este circuito simplificado chámase Circuito Equivalente de Thevenin.
O teorema de Thevenin foi inventado polo enxeñeiro francés Léon Charles Thévenin (de onde deriva o nome).
O teorema de Thevenin úsase para converter un circuito eléctrico complexo nun simple circuito equivalente de Thevenin de dúas terminais. Un circuito equivalente de Thevenin contén unha resistencia de Thevenin e unha fonte de tensión de Thevenin conectada cunha carga, como se mostra na figura inferior.
A resistencia de Thevenin (Rth) tamén coñécese como resistencia equivalente. E a tensión de Thevenin (Vth) é unha tensión de circuito aberto a través dos terminais da carga.
Este teorema é adecuado só para circuitos lineares. Se o circuito ten elementos como componentes semiconductores ou componentes de descarga de gas, non se pode aplicar o teorema de Thevenin.
Fórmula do Circuito Equivalente de Thevenin
O circuito equivalente de Thevenin contén unha fonte de tensión equivalente, unha resistencia equivalente e unha carga, como se mostra na figura 1(b) superior.
O circuito equivalente de Thevenin ten un único lazo. Se aplicamos a Lei de Tensión de Kirchhoff (KVL) a este lazo, podemos atopar a corrente que pasa a través da carga.
Segundo a 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")
Como Atopar o Circuito Equivalente de Thevenin
O circuito equivalente de Thevenin contén a resistencia de Thevenin e a fonte de tensión de Thevenin. Polo tanto, temos que atopar estes dous valores para o circuito equivalente de Thevenin.
Resistencia Equivalente de Thevenin
Para calcular a resistencia equivalente de Thevenin, elimina todas as fontes de potencia do circuito orixinal. As fontes de tensión son curto-circuitadas e as fontes de corrente son abertas.
Por lo tanto, o circuito restante ten só resistencias. Agora, calcula a resistencia total entre os puntos de conexión abertos a través dos terminais da carga.
A resistencia equivalente calcula-se facendo conexións en serie e paralelo de resistencias. E atopa un valor de resistencia equivalente. Esta resistencia tamén coñécese como resistencia de Thevenin (Rth).
Tensión Equivalente de Thevenin
Para calcular a tensión equivalente de Thevenin, a impedancia da carga está en circuito aberto. E atopa a tensión de circuito aberto a través dos terminais da carga.
A tensión equivalente de Thevenin (Veq) é igual á tensión de circuito aberto medida a través dos dous terminais da carga. Este valor da fonte de tensión ideal úsase no circuito equivalente de Thevenin.
Fonte Dependente Equivalente de Thevenin
Se unha rede de circuito contén algúnsas fontes dependentes, a resistencia de Thevenin calcula-se por un método diferente. Nesta condición, as fontes dependentes mantéñense como están. Non podes eliminar (abrir ou curto-circuitar) as fontes de tensión ou corrente.
Hai dous métodos para atopar a resistencia de Thevenin no caso de fontes dependentes.
Método 1
Neste método, temos que atopar a tensión de Thevenin (Vth) e a corrente de circuito curto (Isc). Introduce estes valores na ecuación inferior para atopar a resistencia de Thevenin.
