Teorema de Thevenin

Teorema de Thevenin

El teorema de Thevenin sirve para convertir un circuito complejo, que tenga dos terminales entre los cuales quiero ver un circuito equivalente (imágenes # 1 y # 5), en uno muy sencillo que contenga solo una fuente de tensión o voltaje que llamaremos voltaje de Thevenin (VTh) en serie con una resistencia que llamaremos resistencia de Thevenin (RTh). (ver el último diagrama)

El circuito equivalente tendrá una fuente y una resistencia en serie como ya se había dicho, en serie con la resistencia que desde sus terminales observa la conversión (ver en el imagen # 5 la resistencia de 5K al lado derecho).

Al conjunto del voltaje VTh y la resistencia RTh se le llama circuito equivalente de Thevenin.

Proceso para obtener el circuito equivalente de Thevenin

Ejemplo:

Se desea obtener el circuito equivalente de Thevenin del siguiente circuito, viéndolo desde los terminales que muestran las líneas de color gris (lado izquierdo de la resistencia de 5K).

Teorema de thevenin, circuito original

Imagen # 1

Se separa la resistencia de 5 K del circuito original. Ver los dos terminales en la siguiente imagen.

Teorema de thevenin, los dos terminales

Imagen # 2

Para obtener VTh se mide el voltaje en los dos terminales antes mencionados (Imagen # 3). El voltaje medido es el voltaje de Thevenin.

Teorema de thevenin, obtener el voltaje

Imagen # 3

Para obtener RTh se reemplazan todas las fuentes de voltaje por corto circuitos (ver la línea roja en la Imagen # 4) y se mide la resistencia que hay desde los dos terminales antes mencionados. La resistencia medida es  la Resistencia de Thevenin.

Teorema de Thevenin - Obtener la resistencia

Imagen # 4

Con los datos encontrados se crea un nuevo circuito muy fácil de entender, al cual se le llama circuito Equivalente de Thevenin. Con este último circuito es muy fácil obtener la tensión, corriente y potencia que hay en la resistencia de 5 K. (Imagen # 5)

Teorema de Thevenin - Circuito equivalente

Imagen # 5

En este caso, VTh = 6 V y RTh = 15 K.

Rtotal = Rth + 5 K = 15 K + 5 K = 20 K.

Así, en la resistencia de 5 K:

  • I (corriente) = Vth / Rtotal = 6 V / 20 K = 0.3 mA (miliamperios).
  • V (voltaje) = I x R = (0.3 mA)(5 K) = 1.5 V. (voltios).
  • P (potencia) = V x I = (1.5 V)(0.3 mA) = 0.45 mW (miliwatts).

el-teorema-de-thevenin-circuito-equivalente-vth-rth-simplificacion-de-circuitos

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