Teorema lui Norton este o metodă analitică utilizată pentru a schimba un circuit complex într-un simplu circuit echivalent ce constă dintr-o singură rezistență în paralel cu o sursă de curent.

Teorema lui Norton afirmă că "Orice circuit liniar care conține mai multe surse de energie și rezistențe poate fi înlocuit de un singur generator de curent constant în paralel cu un singur rezistor".

În afara rezistenței de sarcină RL, RS este valoarea rezistenței privind înapoi în rețea cu toate sursele de curent deschise și IS este curentul de scurtcircuit la bornele de ieșire, după cum se arată mai jos .

Circuitul Norton echivalent

Valoarea acestui "curent constant" este cea a unui curent care ar circula dacă cele două terminale de ieșire ar fi scurtcircuite împreună, în timp ce rezistența sursei ar fi măsurată privind înapoi de la terminale (la fel ca Thevenin).

Ca exemplu, considerați circuitul nostru familiar din secțiunea anterioară.

Pentru a găsi echivalentul Nortons al circuitului de mai sus trebuie mai întâi să scoatem rezistorul de sarcină de 40Ω și să scurtcircuităm bornele A și B pentru a ne da circuitul următor.

Atunci când bornele A și B sunt scurtcircuitate, cele două rezistoare sunt conectate în paralel pe cele două surse de tensiune respective, iar curenții care curg prin fiecare rezistor, precum și curentul total de scurtcircuit pot fi acum calculați de:

cu A-B scurtcircuitate

Dacă scurtcircuităm cele două surse de tensiune și deschidem terminalele circuitului A și B, cele două rezistoare sunt conectate efectiv împreună în paralel. Valoarea rezistenței interne Rs se găsește calculând rezistența totală la bornele A și B care ne dă următorul circuit.

Găsiți rezistența echivalentă (Rs)

După ce am găsit curentul de scurtcircuit Is și rezistența internă echivalentă Rs, circuitul echivalent Norton va fi următorul:

Ok, până acum foarte bine, dar acum trebuie să rezolvăm cu rezistența originală de sarcină de 40Ω conectată la terminalele A și B așa cum se arată mai jos.

Din nou, cele două rezistoare sunt conectate în paralel la terminalele A și B, ceea ce dă o rezistență totală de:

Tensiunea la bornele A și B cu rezistența de sarcină conectată este dată de:

Atunci, curentul care circulă în rezistorul de sarcină de 40Ω poate fi găsit ca:

care din nou, este aceeași valoare de 0,286 amperi, pe care am găsit-o folosind legea circuitului lui Kirchhoff în tutorialele anterioare.

Rezumatul teoremei lui Norton

Procedura de bază pentru rezolvarea unui circuit folosind teorema lui Norton este următoarea:

1. Scoateți rezistența de sarcină RL sau componenta în cauză.

2. Găsiți Rs prin scurtcircuitarea tuturor surselor de tensiune sau prin întreruperea tuturor surselor de curent.

3. Găsiți Is prin plasarea unei legături de scurtcircuitare pe terminalele de ieșire A și B.

4. Găsiți curentul care circulă prin rezistorul de sarcină RL.

Într-un circuit, energia furnizată la sarcină este maximă atunci când rezistența de sarcină este egală cu rezistența sursei. În următorul tutorial vom examina transferul maxim de energie. Aplicarea teoremei de transfer maxim de putere poate fi aplicată fie circuitelor liniare simple, fie complicate, cu sarcină variabilă, care se utilizează pentru a găsi rezistența de sarcină care conduce la transferul puterii maxime la sarcină.