4.6. Teorema de Norton

Este teorema, al igual que el de Thevenin, nos permitirá simplificar un circuito comprendido entre dos terminales.

El teorema dice lo siguiente:
Un circuito que tenga dos terminales, se comporta respecto de una resistencia de carga colocada entre ellos como un simple generador de intensidad Ix en paralelo con una resistencia Rx.
Si partimos del mismo circuito utilizado para explicar el teorema de Thevenin.
Imagen 23. Teorema de Norton - Circuito inicial
Aplicando el teorema de Norton nos quedaría el siguiente circuito equivalente.

Imagen 24. Teorema de Norton- Circuito equivalente de Norton
Imagen de elaboración propia

El valor de Ix lo obtenemos cortocircuitando los terminales A y B, obteniendo el circuito siguiente.
Imagen 25. Teorema de Norton - Circuito cortocircuitado
R34 es el resultado del paralelo de las resistencias 3 y 4
 
Y la intensidad que circulará por este circuito será:
Nos restaría conocer la intensidad que circula por RL.. Para ello volveremos al circuito equivalente de Norton visto anteriormente.

Imagen 26. Teorema de Norton - Circuito equivalente de Norton
Imagen de elaboración propia

La intensidad Ix se repartirá por las dos ramas cumpliendo la siguiente igualdad:
Además, sabemos que al estar en paralelo Rx y RL están sometidas a la misma tensión y se cumple que:
Icono IDevice Pre-conocimiento

Puedes ver la siguiente animación para convertir un circuito equivalente Thevenin en un circuito Norton:

 

Convertir circuito equivalente Thevenin en un circuito Norton


Icono de IDevice de pregunta Pregunta de Elección Múltiple
En un equivalente Norton tenemos:
  
Una fuente de intensidad con una resistencia en paralelo
Una fuente de tensión con una resistencia en paralelo
Una fuente de tensión con una resistencia en serie
Una fuente de intensidad con una resistencia en serie

Icono de IDevice de pregunta Pregunta de Elección Múltiple
Para obtener el equivalente Norton:
  
Cortocircuitamos la fuente de tensión del circuito
Calculamos la resistencia equivalente con el circuito abierto (sin resistencia de carga)
Quitamos la resistencia de carga y cortocircuitamos los terminales
Ninguna de las anteriores es correcta

Icono IDevice Pre-conocimiento

Hasta ahora habíamos trabajo solamente con generadores de tensión pero existen también los llamados generadores de corriente o fuentes de intensidad.

Sus símbolos tanto ideal como real son:

 

Imagen 27. Fuente de intensidad ideal
Imagen de elaboración propia


Imagen 28. Fuente de intensidad real
Imagen de elaboración propia

Un generador de corriente ideal es aquel elemento activo que proporciona energía con una determinada corriente I que es independiente de su tensión en bornes. El sentido de la corriente se indica con una flecha colocada en el interior del círculo.

Un generador de corriente real es un elemento activo que proporciona energía eléctrica con una determinada intensidad I que depende de la tensión bornes; esto es debido a que presenta una resistencia en paralelo en la que se produce una derivación de corriente.


Icono de iDevice Caso de estudio

Obtener el equivalente Norton, entre los terminales A y B, del circuito de la figura y la intensidad que circula por la resistencia de carga RL=10Ω.

 

Imagen 29. Imagen de elaboración propia

 


Aquí tienes un video explicativo sobre el teorema de superposición, transformación de fuentes y teorema de thevenin. Estoy seguro que te será de mucha utilidad, pues explica conceptos muy interesantes. Empápate de ellos, con esto serás un experto en la resolución de circuitos eléctricos de corriente continua.