Breve descrizione del teorema di Norton con esempi

Il flusso di ingegneria elettrica ed elettronica è coinvolto in numerose materie di ingegneria che includono argomenti di base come teoremi di rete, analisi di circuiti elettrici, dispositivi e circuiti elettronici e così via. Questi teoremi di rete vengono utilizzati per risolvere circuiti elettrici e anche per calcolare diversi parametri come tensione, corrente, ecc. Dei circuiti. Diversi tipi di teoremi includono il teorema di Nortons, il teorema di sostituzione, Teorema di Thvenins , e così via. Qui, in questo articolo, discutiamo in dettaglio di una breve descrizione del teorema di Nortorn con esempi.

Teorema di Norton

Qualsiasi circuito elettrico lineare complesso può essere semplificato in un circuito semplice che consiste in una singola sorgente di corrente e una resistenza equivalente parallela collegata attraverso il carico. Consideriamo alcuni semplici esempi di teorema di Norton per comprendere in dettaglio la teoria di Norton. Il circuito equivalente di Norton può essere rappresentato come mostrato nella figura seguente.

Norton Equivalent Circuits

Teorema di Norton

Il teorema di Norton afferma che qualsiasi circuito elettrico complesso lineare può essere ridotto a semplice circuito elettrico con una corrente e una resistenza collegate in parallelo. Per una comprensione approfondita della teoria di Norton, consideriamo gli esempi del teorema di Norton come segue.

Esempi del teorema di Nortons

Esempio di teorema di Norton

In primo luogo, consideriamo un semplice circuito elettrico che consiste di due sorgenti di tensione e tre resistori che sono collegati come mostrato nella figura sopra. Il circuito sopra è costituito da tre resistori tra i quali il resistore R2 è considerato come carico. Quindi, il circuito può essere rappresentato come mostrato di seguito.

Teorema di Nortons Esempio di circuito con resistenza di carico

Sappiamo che, se il carico cambia, il calcolo di vari parametri dei circuiti elettrici è difficile. Così, teoremi di rete sono utilizzati per calcolare facilmente i parametri di rete.

Esempio di circuito del teorema di Nortons dopo la rimozione del resistore di carico

Anche in questo teorema di Norton seguiamo la procedura simile al teorema di thevenins (fino a un certo punto). Qui, rimuovere principalmente il carico (considerare il resistore R2 = 2 Ohm come carico nel circuito) come mostrato nella figura sopra. Poi, corto circuito i terminali di carico con un filo (esattamente opposto alla procedura che seguiamo nel teorema di Venins, cioè circuito aperto dei terminali di carico) come mostrato nella figura sottostante. Ora, calcola la corrente risultante (corrente attraverso i resistori R1, R3 e la linea di cortocircuito dopo aver rimosso R2) come mostrato nella figura sotto.

Corrente attraverso R1, R3 e carico in cortocircuito

Dalla figura sopra, la corrente della sorgente Nortons è uguale a 14A che viene utilizzata nel circuito equivalente del Norton come mostrato nella figura sotto. Il circuito equivalente del teorema di Norton è costituito dalla sorgente di corrente Norton (INorton) in parallelo con la resistenza equivalente di Norton (RNorton) e il carico (qui R2 = 2Ohm).

Nortons Equivalent Circuit con INorton, RNorton, RLoad

Il circuito equivalente del teorema di Nortorn è un semplice circuito parallelo come mostrato nella figura. Ora, per calcolare la resistenza equivalente di Norton dobbiamo seguire due procedure come il teorema di Thevenins e il teorema di sovrapposizione.

In primo luogo, rimuovere la resistenza di carico (simile al passaggio del teorema di Venins per calcolare la resistenza di Venins). Quindi, sostituire le sorgenti di tensione con cortocircuito (i fili in caso di sorgenti di tensione ideali e in caso di sorgenti di tensione pratiche vengono utilizzate le loro resistenze interne). Allo stesso modo, sorgenti di corrente con circuito aperto (interruzioni in caso di sorgenti di corrente ideali e in caso di sorgenti di corrente pratiche vengono utilizzate le loro resistenze interne). Ora, il circuito diventa come mostrato nella figura sotto ed è un semplice circuito parallelo con resistori.

Trovare Nortons Resistance

Poiché i resistori R1 e R3 sono paralleli tra loro, il valore della resistenza di Norton è uguale al valore della resistenza parallela di R1 e R3. Quindi, il circuito equivalente del teorema di Norton totale può essere rappresentato come mostrato nel circuito seguente.

Teorema di Norton Equivalent Circuit

La formula per il calcolo della corrente di carico, Iload può essere calcolata utilizzando varie leggi di base come Legge di Ohm , Legge di tensione di Krichhoff e legge attuale di Krichhoff.

Pertanto, la corrente che passa attraverso il resistore di carico Rload (R2) è data da

Carica la formula corrente

Dove,

I N = corrente di Norton (14A)
R N = resistenza di Norton (0,8 Ohm)
R L = Resistenza di carico (2 Ohm)

Pertanto, carico = corrente che passa attraverso resistenza di carico = 4A.

Allo stesso modo, le reti grandi, complesse e lineari con diversi numeri di sorgenti (sorgenti di corrente o tensione) e resistori possono essere ridotte a semplici circuiti paralleli con un'unica sorgente di corrente in parallelo con la resistenza e il carico di Norton.

Pertanto, il circuito equivalente di Norton con Rn e In può essere determinato e può essere formato un semplice circuito parallelo (da un circuito di rete complesso). I calcoli dei parametri del circuito possono essere facilmente analizzati. Se uno resistenza nel circuito viene modificato rapidamente (carico), quindi il teorema di Norton può essere utilizzato per eseguire facilmente i calcoli.

Conosci teoremi di rete diversi dal teorema di Norton che sono solitamente usati nella pratica circuiti elettrici ? Quindi, condividi le tue opinioni, commenti, idee e suggerimenti nella sezione commenti qui sotto.