Calculadora del equivalente de Thévenin y Norton

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Resultado

Tensión de Thévenin Vth9,6 V
Resistencia de Thévenin Rth2,4 Ω
Corriente de Norton In4 A
Potencia máxima en una carga RL = Rth9,6 W

Halla los equivalentes de Thévenin y Norton de un circuito de corriente continua entre dos terminales. Describe el circuito como una netlist corta de resistencias, fuentes de tensión y fuentes de corriente. La calculadora escribe las ecuaciones nodales, las resuelve para obtener la tensión en circuito abierto Vth, apaga las fuentes para hallar Rth y da la corriente de Norton In y la potencia máxima que podría absorber una carga.

Solución paso a paso

Análisis nodal del circuito

incógnitas: V1, Va, IV1 (IV entra por el terminal + de la fuente)
nodo 1: IV1 + (V1 − Va)/4 = 0
nodo a: (Va − V1)/4 + Va/6 = 1
V1 = 12

Tensiones de los nudos

V1 = 12 V
Va = 9,6 V
Vth = Va − 0 = 9,6 V

Resistencia de Thévenin

Apaga las fuentes independientes: las fuentes de tensión se convierten en cortocircuitos y las fuentes de corriente en circuitos abiertos. Luego inyecta una corriente de prueba de 1 A en el terminal A y sácala por el terminal B.
nodo 1: IV1 + (V1 − Va)/4 = 0
nodo a: (Va − V1)/4 + Va/6 = 1
V1 = 0
Rth = (Va − 0)/1 A = 2,4 Ω

Equivalente de Norton

In = Vth/Rth = 9,6/2,4 = 4 A

Fórmulas clave

Tensión de Thévenin
Vth = Vopen circuit
Resistencia de Thévenin
Rth: todas las fuentes apagadas, vista desde a–b
Corriente de Norton
IN = Vth/Rth
Corriente en la carga
IL = Vth/(Rth + RL)
Máxima transferencia de potencia
RL = Rth, Pmax = Vth²/(4Rth)

Cómo hallar un equivalente de Thévenin

  1. Quita la carga y halla la tensión en circuito abierto entre los terminales A y B: Vth = V_A − V_B.
  2. Apaga las fuentes independientes: sustituye las fuentes de tensión por cortocircuitos y las fuentes de corriente por circuitos abiertos.
  3. Halla la resistencia vista entre A y B: esa es Rth. Con una fuente de prueba: Rth = V_prueba/I_prueba.
  4. Norton: In = Vth/Rth, con la misma Rth en paralelo.
  5. Máxima transferencia de potencia: una carga RL = Rth recibe Vth²/(4Rth).

Preguntas y respuestas

¿Cómo escribo la netlist?

Un elemento por línea o separados por punto y coma: un nombre que empiece por R, V o I, dos nombres de nodo y un valor, por ejemplo R1 a b 4k. El nodo 0 (o gnd) es tierra. Para V1 a b 12 el terminal + está en a. Para I1 a b 2 los 2 A circulan por la fuente de a a b, así que entran en el circuito por b.

¿Puedo usar prefijos de unidades?

Sí: k para kilo, meg o M para mega, m para mili, u o µ para micro, n para nano y p para pico. 4,7k significa 4700 Ω. Ten en cuenta que SPICE lee M como mili; aquí M significa mega, así que meg es la forma más segura de escribir mega.

¿Por qué la calculadora usa una corriente de prueba para Rth?

Combinar resistencias en serie y en paralelo solo funciona en circuitos sencillos. Inyectar 1 A en el terminal A con todas las fuentes apagadas siempre funciona: la tensión que aparece entre los terminales es igual a Rth.

¿Se admiten fuentes dependientes?

No, solo resistencias y fuentes independientes de tensión y de corriente. Con fuentes dependientes, Rth debe hallarse con una fuente de prueba manteniendo encendidas las fuentes dependientes.

¿Qué pasa si Rth sale 0?

Entonces hay una fuente de tensión ideal directamente entre los terminales. El equivalente de Thévenin es simplemente esa fuente, y no existe equivalente de Norton.

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