O fluxo de Engenharia Elétrica e Eletrônica está envolvido em vários assuntos de engenharia que incluem assuntos básicos, como teoremas de rede, análise de circuitos elétricos, dispositivos e circuitos eletrônicos e assim por diante. Esses teoremas de rede são usados para resolver circuitos elétricos e também para calcular diferentes parâmetros, como tensão, corrente, etc., dos circuitos. Diferentes tipos de teoremas incluem teorema de Nortons, teorema da substituição, Teorema de Thvenins , e assim por diante. Aqui, neste artigo, vamos discutir em detalhes sobre um resumo do teorema de Nortorn com exemplos.
Teorema de Norton
Qualquer circuito elétrico complexo linear pode ser simplificado em um circuito simples que consiste em uma única fonte de corrente e resistência equivalente paralela conectada através da carga. Vamos considerar alguns exemplos simples do teorema de Norton para entender em detalhes sobre a teoria de Norton. O circuito equivalente do Norton pode ser representado conforme mostrado na figura abaixo.
Circuitos Equivalentes Norton
Declaração do Teorema de Norton
O teorema de Norton afirma que qualquer circuito elétrico complexo linear pode ser reduzido a um circuito elétrico simples com uma corrente e resistência conectadas em paralelo. Para um entendimento profundo sobre a teoria de Norton, vamos considerar os exemplos do teorema de Norton a seguir.
Exemplos de Teorema de Nortons
Exemplo de Teorema Norton
Primeiramente, vamos considerar um circuito elétrico simples que consiste em dois fontes de tensão e três resistores que são conectados conforme mostrado na figura acima. O circuito acima consiste em três resistores, entre os quais o resistor R2 é considerado como carga. Então, o circuito pode ser representado conforme mostrado abaixo.
Circuito de exemplo do teorema de Nortons com resistor de carga
Sabemos que, se a carga muda, o cálculo de vários parâmetros de circuitos elétricos é difícil. Então, teoremas de rede são usados para calcular os parâmetros de rede facilmente.
Circuito de exemplo do teorema de Nortons após a remoção do resistor de carga
Neste teorema de Norton também seguimos o procedimento semelhante ao teorema de Venins (até certo ponto). Aqui, remova principalmente a carga (considere o resistor R2 = 2 Ohms como carga no circuito), conforme mostrado na figura acima. Então, curto circuito os terminais de carga com um fio (exatamente oposto ao procedimento que seguimos no teorema de Venins, ou seja, circuito aberto dos terminais de carga) como mostrado na figura abaixo. Agora, calcule a corrente resultante (corrente através dos resistores R1, R3 e linha de curto-circuito após remover R2) conforme mostrado na figura abaixo.
Corrente através de R1, R3 e carga em curto-circuito
Pela figura acima, a corrente da fonte Norton é igual a 14A, que é usada no circuito equivalente do Norton, conforme mostrado na figura abaixo. O circuito equivalente do teorema de Norton consiste na fonte de corrente de Norton (INorton) em paralelo com a resistência equivalente de Norton (RNorton) e carga (aqui R2 = 2Ohms).
Circuito Equivalente de Nortons com INorton, RNorton, RLoad
O circuito equivalente do teorema de Nortorn é um circuito paralelo simples, conforme mostrado na figura. Agora, para calcular a resistência equivalente de Norton, temos que seguir dois procedimentos, como o teorema de Thevenins e o teorema da superposição.
Primeiramente, remova a resistência de carga (semelhante à etapa do teorema de Venins para calcular a resistência de Venins). Em seguida, substitua as fontes de tensão por curto-circuito (fios no caso de fontes de tensão ideais e no caso de fontes de tensão práticas suas resistências internas são utilizadas). Da mesma forma, fontes de corrente com circuito aberto (interrupções no caso de fontes de corrente ideais e no caso de fontes de corrente práticas são utilizadas suas resistências internas). Agora, o circuito fica como mostrado na figura abaixo e é um circuito paralelo simples com resistores.
Encontrando a Resistência Nortons
Como os resistores R1 e R3 são paralelos entre si, o valor da resistência de Norton é igual ao valor da resistência paralela de R1 e R3. Então, o circuito equivalente do teorema de Norton total pode ser representado como mostrado no circuito abaixo.
Circuito equivalente ao teorema de Norton
A fórmula para calcular a corrente de carga, Iload pode ser calculada usando várias leis básicas, como Lei de Ohm , Lei de tensão de Krichhoff e lei atual de Krichhoff.
Assim, a corrente que passa pelo resistor de carga Rload (R2) é dada por
Carregar fórmula atual
Onde,
I N = corrente de Norton (14A)
R N = resistência de Norton (0,8 Ohms)
R L = resistência de carga (2 Ohms)
Portanto, I load = corrente passando pela resistência de carga = 4A.
Da mesma forma, as redes grandes, complexas e lineares com vários números de fontes (fontes de corrente ou tensão) e resistores podem ser reduzidas a circuitos paralelos simples com fonte de corrente única em paralelo com a resistência e carga de Norton.
Assim, o circuito equivalente do Norton com Rn e In pode ser determinado e um circuito paralelo simples pode ser formado (a partir de um circuito de rede complexo). Os cálculos dos parâmetros do circuito podem ser facilmente analisados. Se um resistência no circuito é alterado rapidamente (carga), então o teorema de Norton pode ser usado para realizar cálculos facilmente.
Você conhece algum teorema de rede diferente do teorema de Norton, que é geralmente usado na prática circuitos elétricos ? Em seguida, compartilhe suas opiniões, comentários, ideias e sugestões na seção de comentários abaixo.
