Theorema de Thevenin

  El Teorema de Thevenin es una técnica utilizada para el análisis y diseño de circuitos. Supongamos que tenemos un circuito con un gran arreglo de elementos pasivos y activos; es decir, con un sin fin de resistencias y fuentes de poder; y se necesita saber el aporte que tendrían sobre una resistencia "RL" (La carga) conectada en los terminales A-B (Haciendo referencia a un diferencial de tensión VB-VA) del circuito, ahora si vamos variando el valor la resistencia en busca de aquella que cumpla mejor con nuestras necesidades se tendría que hacer análisis de mallas y nodos cada vez que decidamos probar con un nuevo arreglo, pero con el teorema de Thevenin no es necesario ya que al determinar el circuito equivalente sobre los terminales A-B se puede colocar cualquier elemento que varíe sin necesidad de hacer un análisis complejo.

    Tal que la función del teorema de Thevenin es simplificar el circuito de manera que el calculo de la potencia, voltaje y corriente de la carga "RL" se haga mucho más facil, de esta manera si se desea cambiar la carga por una mayor o menos, el análisis se puede seguir haciendo con una menor complejidad. Otra de las aplicaciones del teorema de Thevenin es el calculo de la potencia máxima de un circuito eléctrico.

    Definición:

    El teorema de Thevenin establece que un circuito lineal de dos terminales puede reemplazarse por un circuito equivalente que consta de una fuente de tensión "Vth" en serie con una resistencia equivalente de Thevenin "Rth", donde "Vth" es la tensión de un circuito abierto en las terminales deseadas y "Rth" es la resistencias equivalentes en las terminales cuando las fuentes se apagan.

    Pasos a Seguir:

    Para calcular el equivalente de Thevenin en un circuito "X", primero se debe analizar que tipo de fuentes tiene, en los casos de una fuente de voltaje esta la debes cortocircuitar y en caso de una fuente de corriente se debe realizar un circuito abierto, esto se realiza para el calculo de la resistencia de Thevenin. Luego de eliminar las fuentes de voltaje y corriente, se procede a resolver el arreglo de resistencias hasta obtener la resistencia equivalente de Thevenin.

    Luego de obtener la resistencia de Thevenin, se calcula el voltaje entre los terminales A y B, el cual será el voltaje equivalente de Thevenin. Para ello, se utilizan los métodos previamente explicados: Ley de Ohm, Leyes de Kirchhoff, División de corriente y/o División de Voltaje.

    Por último se procede a realizar el circuito equivalente de Thevenin. Si se desea calcular la potencia máxima que se le puede entregar a la carga "Rc", entonces "Rl" debe ser igual a "Rc"

    Consideraciones:

Si la red tiene fuentes dependientes, en el momento de apagar las fuentes independientes, las dependientes no se desactivan porque son controladas por las variables del circuito. Para este caso, se aplica una fuente de tensión Vo (Establecida como 1V) en las terminales A y B para determinar la corriente "Io" y así con ley de Ohm hallar la resistencia de Thevenin; ya que Rth=Vo/Io. Alternativamente, se puede insertar una fuente de corriente en las terminales A y B que otorgue una corriente "Io", hallar la tensión "Vo" y con ambas calcular Rth (Ambos métodos otorgan el mismo resultado.