Teoremas de Superposición, Thevenin y Norton en Electrónica

Teorema de Superposición

El teorema de superposición determina la contribución de cada fuente independiente a la variable y después sumarlas.

Uso:

• Cálculos parciales en circuitos de corriente continua
• Justificación de cálculos en circuitos de c.c. y c.a. por separado o de cálculos por descomposición de señales sinusoidales
• Solo aplicable a circuitos lineales

Resolución

1. Se anulan todas las fuentes independientes excepto la fuente j2.
2. Se calcula la salida producida por la fuente j3.
3. Se repiten los pasos 1 y 2 para el resto de fuentes independientes.
4. La salida del circuito completo se obtiene sumando las salidas producidas por cada una de las fuentes por separado.

Anulación

Para anular una fuente de tensión ideal hay que sustituirla por un cortocircuito. Para anular una fuente de corriente ideal hay que sustituirla por un circuito abierto.

Transformación de fuentes

Conseguir circuitos equivalentes (características de V e I son idénticas a las del circuito original) que simplifiquen el análisis del circuito bajo estudio al máximo. En este sentido, la transformación de fuentes es el proceso de remplazar una fuente de tensión en serie con un resistor por una fuente de corriente en paralelo con un resistor o viceversa.

Teorema de Thevenin : Aplicación

1. Obtener la Tensión de Thevenin VTh: Calcular para el circuito la tensión en bornes de los terminales bajo estudio, aplicando para ello las técnicas de análisis conocidas hasta el momento.
2. Apagar las fuentes del circuito: reemplazar las fuentes de tensión por cortocircuitos y las de corriente por circuitos abiertos.
3. Obtener la Resistencia de Thevenin RTh: Calcular la resistencia equivalente vista desde los terminales, realizando las asociaciones serie-paralelo necesarias.
4. Remplazar el circuito por su equivalente Thevenin.

Teorema de Norton: Aplicación

1. Obtener la Corriente de Norton IN: Para hallar IN se pone en cortocircuito las terminales a y b, y se calcula la corriente circulante. Alternativamente también se puede obtener a partir de la aplicación de la ley de Ohm entre la tensión y resistencia del equivalente Thevenin del circuito sobre los terminales.
2. Apagar las fuentes del circuito: reemplazar las fuentes de tensión por cortocircuitos y las de corriente por circuitos abiertos.
3. Obtener la Resistencia de Thevenin R N: Calcular la resistencia equivalente vista desde los terminales, realizando las asociaciones serie-paralelo necesarias.
4. Remplazar el circuito por su equivalente Norton.