Teoremas Thevenin Y Norton

Los teoremas de redes complementan los métodos de análisis de circuitos eléctricos explicados en capítulos anteriores. El primer teorema es el llamado teorema de Superposición de Fuentes, el cual nos dice en breves palabras que el voltaje o la corriente sobre un elemento es igual a la suma de cada una de las respuestas obtenidas de cada fuente independiente; actuando separadamente de las otrasfuentes. El Teorema de Thevenin y el de Norton nos dicen que desde el punto de vista de un par de nodos un circuito puede ser sustituido por una fuente de tensión y una resistencia serie equivalente, o, en una fuente de corriente y una resistencia en paralelo equivalente. Los demás teoremas presentan formas de manipular los circuitos para poder simplificar el análisis.Antes de iniciar con losteoremas sobre redes debemos tener en claro que la mayoría de los teoremas solo son utilizables cuando la red es lineal; hasta ahora los circuitos que se han analizado tienen como característica que se componen de resistencias, fuentes independientes y dependientes de voltaje y fuentes independientes y dependientes de corriente; y que estos elementos solo se han trabajado con características lineales dela forma: |
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Esto implica que se puede expresar una cantidad dentro de un circuito como una función lineal de las demás, es fácil comprobar que la ley de Ohm es lineal, así como las LVK y LCK , que son ecuaciones descriptivas de circuitos, en este caso en particular circuitos lineales. En definitiva podemos considerar un circuito lineal como aquel que se compone de elementos lineales. | Se puede decir que linealidad y superposición son conceptos que significan lo mismo; solo que linealidad es un concepto más matemático y superposición es mas físico. Normalmente se define superposición como:"La respuesta de un sistema lineal a varios estímulos es la suma de las respuestas a cada uno de los estímulos".Esto se puede ver más claro con el siguiente diagrama de bloques: |
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En laparte (a) de la figura, se tiene un sistema lineal al que se le aplican dos estímulos diferentes (E1 y E2) y se obtiene una respuesta (R1), el resultado seria de la forma: |
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Donde f1(E1) y f2(E2) son funciones lineales de E1 y E2 respectivamente, en la parte (b) se tiene el mismo sistema lineal pero aplicando otro dos estímulos (Ea y Eb)y se obtiene como resultado una respuesta (R2) , de laforma: |
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La respuesta total (R) del sistema lineal seria de la forma: |
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 Es de notar que para sumar dos estímulos estos deben tener las mismas características y ser del mismo tipo. Este concepto se aplica a los circuitos eléctricos, por medio del teorema de superposición. |

El teorema de superposición dice formalmente que:En cualquier circuito resistivo lineal que contenga dos omás fuentes independientes, cualquier voltaje o corriente del circuito puede calcularse como la suma algebraica de todos los voltajes o corrientes individuales originados por cada fuente independiente actuando por sí sola, es decir, con todas las demás fuentes independientes eliminadas.Hasta ahora todos los circuitos que se han manejado son lineales, por lo tanto este teorema puede ser aplicado acualquier circuito anteriormente explicado.El termino "eliminar" las fuentes es lo mismo que decir llevarlas a cero, según esto al eliminar una fuente de voltaje se esta diciendo que la diferencia de potencial o voltaje entre las dos terminales del elemento, es igual a cero lo que seria dicho de otra forma un cortocircuito, como se muestra en la siguiente (figura 3.1.1a) |
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Así mismo eltermino "eliminar" una fuente independiente de corriente es lo mismo que decir, que entre los terminales de esta; pasa una corriente eléctrica igual a cero, en otras palabras se tendría un circuito abierto. (figura 3.1.1b)
El siguiente ejemplo explica como se utiliza el método de superposición para el análisis de circuitos. |
En capítulos anteriores se presentó el concepto de redes de 2...