Componente i Circuite Electronice Pasive

1

Laborator 7

Teorema lui Thevenin. Teorema lui Norton

Obiective:

o Verificarea experimental a teoremelor lui Thevenin i Norton prin obinerea tensiunii

echivalente Thevenin (VTH) i a rezistenei echivalente Thevenin (RTH) pentru un circuit

propus.

Echipamente:

o Placa multifuncional Digilent Electronics Explorer,

o Multimetre digitale,

o Rezistori.

Suport teoretic:

o Curs 7 (Prezentare Microsoft Power Point):

Prelab:

1. Enunai Teorema lui Thevenin.

2. Enunai Teorema lui Norton.

3. Scriei ecuaia caracteristic a echivalenei Thevenin Norton.

Probleme:

Pentru circuitul din fig.1, se cunosc: R1=1k, R2=2.2k, R4=3.3k, R5=2.2k, R6=1k,

RL=1k, V1=5V i ])[1570sin(52 Vttv .

Fig. 1

Componente i Circuite Electronice Pasive

2

Procedur:

1. Gsii VTH: nlturai rezistena de sarcin RL i calculai tensiunea de mers n gol

la bornele AB. Aceasta este tensiunea echivalent Thevenin (VTH). (Vezi figura 2). Folosii

principiul suprapunerii efectelor pentru a calcula aceast tensiune.

Fig. 2

2. Calculai rezistena echivalent a circuitului la bornele AB. (Vezi figura 3).

Aceasta este rezistena echivalent Thevenin.

Fig. 3

3. Determinai circuitul echivalent Thevenin la bornele AB.

4. Calculai cderea de tensiune la bornele rezistorului RL.

5. Reprezentai grafic semnalul de intrare i semnalul la bornele rezistorului de

sarcin.

Verificai Teorema lui Thevenin:

1. Realizai practic circuitul din figura 1, folosind elementele de circuit

corespunztoare.

2. Deschidei aplicaia Voltage din meniul principal Waveforms i aplicai la

intrarea circuitului o tensiune V1 = 5V.

3. Deschidei aplicaia WaveGen din meniul principal Waveforms i setai

parametri tensiunii v2(t).

4. Deschidei aplicaia Scope din meniul principal Waveforms. Asigurai-v c

semnalul v2(t) este vizualizat pe canalul 1 al osciloscopului, semnalul la bornele rezistorului de

sarcin pe canalul 2, i scalrile osciloscopului pe vertical i orizontal sunt setate

corespunztor (Time i Range).

Componente i Circuite Electronice Pasive

3

ntrebri pentru raportul de laborator:

5. Msurai parametri semnalului vRL(t) folosind aplicaia Scope. Semnalul va fi

comparat n cele ce urmez cu semnalul obinut prin aplicarea Teoremei lui Thevenin.

6. Gsii VTH: nlturai rezistena de sarcin RL i calculai tensiunea de mers n gol

la bornele AB. Aceasta este tensiunea echivalent Thevenin (VTH). (Vezi figura 2).

7. Gsii RTH: nlturai toate sursele de tensiune din circuit aa cum e prezentat n

figura 4. Msurai rezistena echivalent la terminalele lsate n gol dup nlturarea rezistorului

RTH. Asigurai-v c nu exist nici o surs de tensiune conectat la circuit nainte de a msura

RTH.

Fig. 4

8. Avnd la dispoziie VTH i RTH, realizai practic circuitul din figura 5.

Fig. 5

1. Comparai rezultatele obinute experimental cu cele calculate.

2. Folosind divizoarele de tensiune i curent, calculai VRL i IRL. Explicai

diferenele aprute comparnd rezultatele cu cele obinute cu Teorema lui Thevenin.

3. Folosind teoremele lui Kirchhoff, calculai VRL i IRL. Explicai diferenele

aprute comparnd rezultatele cu cele obinute cu Teorema lui Thevenin.

4. Folosind principiul suprapunerii efectelor, calculai VRL i IRL. Explicai

diferenele aprute comparnd rezultatele cu cele obinute cu Teorema lui Thevenin.

5. n loc de RL, conectai RL = 10 k. Repetai calculele experimentale, de la 1-8.

Explicai ce se ntmpl dac conctai un rezistor de valoare mai mare la terminalele circuitului.

Componente i Circuite Electronice Pasive

4

Probleme:

6. Pentru circuitul din figura 6, se cunosc: 1R 5k , 2R 2k ,

3 4 5 6R R R R 8k . Calculai elementele componente ale circuitului Thevenin la bornele

AB.

Fig. 6

7. Pentru circuitul din figura 7, sursa de curent genereaz curentul:

( ) 3 2sin 2002

i t t

[mA], i 5VV , 1R 1k , 2R 1.5k , 3R 2k ,

4R 2.5k . Determinai:

a) Circuitul echivalent Thevenin la bornele AB.

b) Circuitul echivalent Norton la bornele AB.

c) Reprezentai grafic forma de und a tensiunii la bornele AB.

Fig. 7

8. Pentru circuitul din figura 8, sursa de tensiune generaz semnalul:

( ) 3 sin 100 [V]4

v t t

i 2mAI , 1R 1k , 2R 1.5k , 3R 2k ,

4R 2.5k . Determinai:

Componente i Circuite Electronice Pasive

5

Fig. 8

a) Circuitul echivalent Thevenin la bornele AB.

b) Circuitul echivalent Norton la bornele AB.

c) Reprezentai grafic forma de und a tensiunii la bornele AB.