Teorema di Norton
Imparare l'elettronica attraverso la sperimentazione e la simulazione al computer.
a cura del prof. Mauro Arcangeli
Learn electronics through experimentation and computer simulation.
Teorema di Norton
Il teorema di Norton è un principio fondamentale in elettronica che semplifica la rappresentazione di un circuito elettrico. Il teorema di Norton afferma che qualsiasi circuito lineare connesso a due terminali, può essere sostituito da una singola corrente ideale in parallelo a una resistenza. Questa corrente è chiamata corrente di Norton, e la resistenza è chiamata resistenza di Norton.
In altre parole, si può rappresentare un circuito complesso come una sorgente di corrente e una resistenza, semplificando così l'analisi del circuito. Questo teorema è particolarmente utile quando si studiano circuiti complessi e si desidera semplificarli per facilitare i calcoli.
Il teorema di Norton è simile al teorema di Thévenin, che sostituisce un circuito con una tensione ideale in serie a una resistenza. Entrambi i teoremi offrono un modo pratico per semplificare la comprensione dei circuiti elettrici.
Ecco un esempio in MicroCap per dimostrare il Teorema di Norton:
Il teorema di Norton può essere descritto attraverso i seguenti passaggi:
Si toglie la resistenza di carico dal circuito originale e si misura con un Amperometro la corrente di cortocircuito, cioè la corrente che circola tra i morsetti A e B cortocircuitandoli, morsetti dove era collegata la resistenza di carico, ma senza la resistenza di carico.
Il semplice inserimento dell'amperometro tra i morsetti A e B, permette di misurare direttamente la corrente di cortocircuito Isc, valore che verrà poi assegnato al generatore di corrente equivalente di Norton, come visibile nell'immagine seguente:
Il valore misurato sarà il valore che verrà assegnato a Ieq, attenzione anche alla giusta polarità del generatore di corrente, essendo la misura in questo caso negativa (-6.55mA), il generatore quivalente nel circuito semplificato andrà posizionato con la freccia verso il basso e configurato come visibile QUI
Ricavare il valore di Rn richiede le seguenti operazioni (che sono identiche a quelle applicate per il Teorema di Thévenin):
Si disattivano tutte le sorgenti di tensione e corrente nel circuito originale. Le sorgenti di tensione vengono sostituite con un cortocircuito, mentre le sorgenti di corrente vengono sostituite con un circuito aperto (cioè, vengono rimosse dal circuito). Nel caso di generatori di tensione ideali, consideriamo il generatore come un cortocircuito durante questa fase, se ci sono generatori di tensione reali con una resistenza interna nota, includiamo questa resistenza interna nel calcolo di Rn. Fatte queste operazioni, Rn si può ricavare misurando con un ommetro la resistenza della rete vista dai morsetti della resistenza di carico, ma senza la resistenza di carico collegata.
Nella simulazione in MicroCap, non avendo un ommetro a disposizione, ho ricavato la Rn in forma indiretta, applicando una tensione nota ai morsetti e misurando la corrente erogata dal generatore, che dipenderà proprio da Rn.
Questo circuito equivalente, costituito da Isc con in parallelo Rn, fornirà lo stesso comportamento rispetto al carico esterno del circuito originale.
Il file formato Micro-Cap dell'esercizio si può scaricare QUI
