Teorema de Norton

Corriente de Cortocircuito (I_N)

La corriente de cortocircuito, I_N es el primer parámetro fundamental del equivalente de Norton. Se define como la corriente que entrega el circuito original cuando sus dos bornes de salida se conectan directamente entre sí, es decir, cuando se realiza un cortocircuito ideal entre ellos. En esta condición, el circuito muestra su capacidad máxima de suministro de corriente, ya que la carga externa tiene resistencia nula. Medir I_N permite capturar cómo se comporta internamente el circuito cuando no existe ninguna oposición externa al paso de corriente, y constituye la base del modelo de Norton: una fuente de corriente que reproduce exactamente ese valor.

Para obtener la corriente de cortocircuito, I_N, se conectan directamente entre sí los dos bornes del circuito original, creando un cortocircuito ideal. En esta condición, se mide la corriente que circula por ese enlace. Ese valor es precisamente I_N, ya que representa la corriente máxima que el circuito puede entregar cuando la carga externa tiene resistencia nula.

Resistencia equivalente vista desde los bornes (R_N)

La resistencia equivalente vista desde los bornes, R_N, representa la resistencia total que ofrece el circuito original cuando se observa desde sus dos terminales de salida.

Para obtenerla, se “apagan” todas las fuentes internas del circuito: las fuentes de tensión se sustituyen por cortocircuitos y las fuentes de corriente por circuitos abiertos. Una vez hecho esto, se calcula la resistencia entre los bornes. Ese valor es precisamente R_N, y coincide con la resistencia equivalente del teorema de Thevenin, lo que garantiza que ambos modelos describen el mismo comportamiento externo del circuito.

Aplicación del equivalente de Norton a una carga

Una vez obtenidos I_N y R_N, la red completa puede sustituirse por su equivalente de Norton sin que la carga perciba ninguna diferencia. Al conectar la carga a este modelo simplificado, la corriente, la tensión y la potencia que recibe son exactamente las mismas que en el circuito original, porque el equivalente reproduce la relación corriente–tensión que la red establece en sus bornes.

El análisis se vuelve inmediato: la corriente que atraviesa la carga depende únicamente de , R_N y la resistencia de la propia carga, y la tensión en la carga se obtiene aplicando la ley de corrientes en el nodo común. Esto permite estudiar cómo cambia el comportamiento del sistema cuando se modifica la carga, evaluar la potencia transferida o identificar condiciones de adaptación sin recalcular toda la red interna. En esencia, el equivalente de Norton convierte un circuito complejo en uno elemental, manteniendo intacta la respuesta que experimenta la carga.

Relación entre los teoremas de Norton y Thevenin

Los teoremas de Norton y Thevenin describen la misma realidad eléctrica desde dos representaciones distintas pero completamente equivalentes. Cualquier circuito lineal que pueda expresarse mediante una fuente de tensión en serie con una resistencia (modelo de Thevenin) puede transformarse en una fuente de corriente en paralelo con esa misma resistencia (modelo de Norton), y viceversa. La conversión entre ambos es directa: la corriente de Norton se obtiene como,  I_N = V_Th / R_Th y la resistencia equivalente es la misma en los dos modelos, R_N = R_Th . Del mismo modo, el equivalente de Thevenin se recupera a partir del de Norton mediante V_Th = I_N R_N.

Esta relación garantiza que ambos modelos producen exactamente la misma tensión, corriente y potencia en cualquier carga conectada a los bornes. La elección entre uno u otro depende únicamente de la conveniencia en el análisis. Thevenin resulta más natural cuando interesa estudiar tensiones, mientras que Norton simplifica el estudio de corrientes y divisiones de corriente. En cualquier caso, ambos teoremas son dos formas complementarias de representar el mismo comportamiento externo de un circuito.

Importancia del teorema de Norton

El teorema de Norton es fundamental en el análisis de circuitos porque permite sustituir una red compleja por un modelo mucho más simple sin alterar la respuesta que experimenta la carga. Esta simplificación resulta especialmente útil cuando interesa estudiar cómo se reparte la corriente en un nodo, cómo varía la corriente en la carga al modificar su resistencia o cómo se comportan redes donde predominan las divisiones de corriente. Al reducir el circuito a una fuente de corriente y una resistencia en paralelo, el análisis se vuelve directo y transparente, evitando cálculos repetitivos sobre la red completa.