Equivalente de Thevenin de un circuito

Creo que los circuitos equivalentes de Thevenin (o Norton) no consideran fuentes variables. Lo mismo se refiere a las resistencias no lineales (y otros elementos en el alcance de CA). Pero entiendo lo que quieres decir: te gustaría tener algo como estos.

En su caso, primero debe seleccionar todos los elementos que no dependen de otros y no alteran otros elementos, y simplificarlos. El siguiente paso es encontrar todas las fuentes independientes de tensión/corriente.

Ahora combine elementos estáticos no lineales, como resistencias. La combinación de un objeto lineal y un objeto no lineal también es un objeto no lineal (pero existe la posibilidad teórica de que dos funciones no lineales formen una lineal).

En este momento obtienes: resistencias combinadas que son (en general) no lineales y no alteran nada y fuentes independientes y dependientes, y los elementos que alteran las fuentes. Si es posible, combine fuentes independientes.

Esa es la tarea más difícil ahora: combinar fuentes independientes con dependientes. Las leyes de Kirchoff podrían ser necesarias aquí.

ACTUALIZAR

Según su circuito, esto no es tan difícil como parece a primera vista. Por favor, perdónenme, no hay cálculos exactos como los hice la última vez hace casi 20 años...

En primer lugar, eche un vistazo a la fuente de corriente no ideal I1. Debido a que tiene R1en paralelo, puede convertirlo en una fuente de voltaje no ideal, que tiene resistencia en serie. Esta fuente de voltaje también tendría una resistencia interna de 1 ohmio y un voltaje R1 * 4Ixde 4*Ixvoltios como R1 = 1 Ohm. Nombraré esta nueva fuente como V2.

En este momento, en el lado izquierdo del circuito, tiene una fuente de voltaje no ideal V2(equivalente a I1la fuente de corriente), su resistencia interna (equivalente a R1), que la fuente de voltaje V1. La R1resistencia desaparece cuando se convirtió en carga interna de la fuente de voltaje. Más lecturas sobre la transformación de fuentes .

Debido a que en la misma rama hay dos fuentes de voltaje, puede combinarlas. Así es lo E = V1 + V2que lleva a (4 Ix - 10) V( -porque V1está en oposición a V2).

Ahora tenemos la primera parte de nuestra tarea, la fuente. Ahora vamos a encontrar la resistencia equivalente y, además, tenemos que salir Ixde la ecuación fuente, porque después de combinar las resistencias en uno no habrá Ix.

Como sabemos por el Sr. Kirchoff, la corriente de carga (la que está en R3), digamos I, se divide en dos: Ixy IL( ILfluye a través de R3). El Ixes U2 / R2y ILes U2 / (R3 + RL). Puedes escribir las ecuaciones adecuadas tú mismo :).

Ahora puede encontrar la relación entre Ixy IL(lo necesita ILen la ecuación de la fuente de voltaje) y hacer Ela función de IL. Si esta fuente ya no es función de Ix, puede combinar otras resistencias en un equivalente. No olvide Ela resistencia interna de la fuente (la impulsada desde R1).

Tenga en cuenta que este método lo llevará a tener una fuente de voltaje que es una función de la corriente de carga (de hecho, la resistencia de carga RL). Esto es normal ya que U2depende de esta carga (es por eso que he escrito al principio que no es el verdadero método de Thevenin).

Intente resolverlo primero para un equivalente de Norton (fuente de corriente con resistencia a través de ella). Esto se puede convertir fácilmente al equivalente de Thevenin (fuente de voltaje, resistencia en serie). Tensión de circuito abierto, corriente de cortocircuito, cálculo de resistencia. ¡Simples!

Imagine que se quita RL: la carga está abierta.

La fuente de tensión tiene una impedancia de 0 ohmios, por lo que R1 y R2 están en paralelo con la fuente de corriente I1. Son iguales, por lo que la corriente 4Ix de I1 se divide por igual entre R1 y R2, lo que significa que la corriente R2 debe ser 2Ix. Pero, vaya, el esquema afirma que la corriente es, de hecho, Ix.

Lo que esto significa es que no podemos eliminar RL del circuito.

¿Y qué nos dice eso? Si tenemos un circuito que explota cuando quitamos la carga, su circuito equivalente debe ser este:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Los circuitos que detestan que se les elimine la carga son fuentes de corriente. No podemos modelarlos como Thévenin, porque una fuente de corriente es un voltaje VTH muy grande con un RTH muy grande. Por ejemplo, una fuente de corriente de 5A es básicamente$\displaystyle\lim_{x\to\infty}\frac{5x V}{x \Omega}$: un voltaje lo más grande posible, con una resistencia de 1/5 de ese voltaje en serie.

Si los terminales del dispositivo son una fuente de corriente, probablemente sea mejor dejarlo como fuente de corriente y documentar el valor del amperaje.