Equivalente de Norton y transformación de fuentes
Haz que las dos formas sean la misma recta
La recta dorada es la recta tensión-corriente que la forma de Thévenin de la caja traza en sus terminales, y la recta celeste es la forma de Norton, construida con una fuente de corriente y una resistencia en paralelo. Al cambiar la corriente de Norton I_N, la recta celeste se desplaza en paralelo hacia arriba o hacia abajo. Busca la I_N con la que la recta celeste cae exactamente sobre la dorada.
Una fuente de corriente en paralelo traza la misma recta
Si se coloca una resistencia R_N en paralelo con una fuente de corriente I_N y se mira desde los terminales, la corriente en terminales es I = I_N − V/R_N. Es una recta de pendiente −1/R_N, con la misma forma que la recta V-I de Thévenin. Con los terminales abiertos, toda la corriente pasa por R_N y la tensión en terminales es V = I_N·R_N; con los terminales en cortocircuito, toda la corriente sale por ellos e I = I_N. Por eso la corriente de Norton es justamente la corriente de cortocircuito.
Transformación de fuentes: ir entre las formas
Para que las dos rectas coincidan, deben coincidir tanto la pendiente como los cortes. Pendientes iguales exigen R_N = R_th, y un mismo corte con el eje horizontal, la tensión de circuito abierto, exige I_N·R_th = V_th. En resumen, V_th = I_N·R_th, es decir, I_N = V_th/R_th. Con este par de relaciones se puede convertir libremente una fuente de tensión en serie en una fuente de corriente en paralelo y viceversa; es la transformación de fuentes.
La transformación simplifica circuitos
Al resolver un circuito complicado, reunir con la transformación de fuentes las fuentes de tensión y de corriente en un solo tipo facilita combinar las ramas, porque las fuentes de corriente en paralelo simplemente se suman, y lo mismo las fuentes de tensión en serie. Thévenin, Norton y la transformación de fuentes son, al final, tres maneras de mirar la misma caja, y en cada problema basta con elegir la forma más cómoda.
De vuelta a la primera pantalla
Al cambiar la corriente de Norton I_N, la recta celeste subía y bajaba, y en I_N = V_th/R_th = 2 A cayó exactamente sobre la recta dorada de Thévenin. Tanto si la misma resistencia iba con una fuente de tensión como con una de corriente, en los terminales era la misma recta V-I. Había dos maneras de mirar la caja, pero una sola caja.