Introducción

En esta práctica se usa el multímetro para verificar experimentalmente el teorema de Thevenin.

Desarrollo teórico

León Thévenin, un ingeniero de telégrafos francés, expresó en 1883 el siguiente enunciado en forma de teorema:

Cualquier red lineal, compuesta de elementos pasivos y activos (independientes o dependientes) se puede sustituir (desde el punto de vista de sus terminales externos AB) por un generador de tensión UTh denominado generador de Thévenin, más una impedancia en serie ZTh.

En la figura 1.1 b se muestra el circuito equivalente de Thévenin de la red dipolo de la figura 1.1a. Si ambas redes han de ser equivalentes deben dar los mismos valores de tensión y corriente a una impedancia de carca ZL. Está claro que para calcular los valores de THh y ZTh se necesita fijar dos condiciones específicas en el valor de ZL, las más simples son elegir ZL= ∞ y ZL=0. El hacer ZL= ∞ significa físicamente desconectar la

impedancia de carga del circuito. En esta situación el circuito de la figura 1.1a da lugar a una tensión en vacío o en circuito abierto U0 con i=0, que debe ser idéntica a la del circuito equivalente AB igual a UTh, ya que la tensión en la impedancia ZTh con i=0 es nula. Por consiguiente:

El valor de UTh de la red equivalente es igual a la magnitud U0 de la red lineal que se obtiene entre los terminales de salida AB al desconectar la carga y dejar el circuito abierto.

Si ahora se elige ZL=0, que representa un cortocircuito entre los terminales externos y denominados icorto la corriente que circula por este cortocircuito realizado entre los terminales externos AB del

circuito de la figura 1.1a , se debe obtener la misma corriente icorto para el circuito de la figura 1.1b , cuando se toma ZL=0, por lo que resulta:

icorto=U Th

ZTh

De donde se obtiene el valor de ZTh:

ZTh=U Th

icorto

Es decir:

PRÁCTICA 2. TEOREMAS DE REDES

El valor de ZTh se obtiene como cociente entre la tensión que da la red en vacío U0=UTh y la corriente de cortocircuito icorto.

Si los generadores de la red lineal son todos independientes, el cálculo de ZTh es más simple y, representa el valor de la impedancia que se observa entre los terminales A y B de salida cuando se anulan los generadores internos de la red (es decir se cortocircuitan los generadores de tensión y se abren los de corriente).

Material y Equipo

-Multímetro.

-Fuente de tensión variable.

R1=100Ω,

R2=680 Ω

R3=120 Ω

R4=390 Ω

RL=1.2K Ω

Potenciómetro=500 Ω

Procedimiento

Teorema de Thévenin

1. Con el material y equipo requerido para el teorema de Thévenin construya el circuito de la figura 1.2. Ajuste la fuente de voltaje para que proporcione 10 Volts CD. Coloque la escala del multímetro en miliampers de CD y mida la corriente en la resistencia de carga.

2. Para medir el voltaje de Thévenin. Retire la resistencia de carga y el multímetro y mida el voltaje en los puntos de prueba pp1 y pp2. Figura 1.3

3. Para medir la resistencia de Thevenin. Retire la fuente de voltaje y el multímetro, junte las terminales A y B y con el multímetro mida la resistencia en los puntos de prueba pp1 y pp2.

4. Con la fuente de voltaje y el potenciómetro construya el circuito equivalente de Thévenin de la figura 1.4.

5. Use un multímetro para ajusta la fuente de voltaje hasta que proporcione el voltaje de Thévenin. Ajuste le potenciómetro hasta que tenga la resistencia de Thevenin. Mida la corriente en la resistencia de carga.

Resusltados

Procedimiento1 Corriente de carga 5.2m A2 Voltaje de Thévenin 7.10 V3 Resistencia de Thévenin 173 Ohms5 Corriente de carga

(circuito equivalente)5.4m A

Análisis

¿Cómo es la corriente en la resistencia de carga, obtenida en el procedimiento 1, con respecto a la corriente en la resistencia de carga obtenida en el procedimiento 5?

Fue prácticamente igual, de 5.2mA en el primer procedimiento y de 5.4mA en el procedimiento 5.

Conclusiones

Bibliografía

Fraile, Jesús. Circuitos eléctricos. PEARSON EDCATION. Madrid 2012.

Imágenes