NortonÄquivalenten

Der Norton-Äquivalent beschreibt ein lineares, bilateral vernetztes Bauteilnetzwerk von zwei Klemmen als eine ideale Stromquelle in Parallelschaltung zu einem Widerstand. Ziel ist es, das ursprüngliche Netz so zu ersetzen, dass von den Klemmen aus gesehen dieselben elektrischen Verhältnisse bestehen wie im Original.

Das Norton-Äquivalent setzt sich aus zwei Bauteilen zusammen: einer Stromquelle I_N, die in Parallelschaltung zu einem Widerstand R_N steht. Von der Perspektive der zwei Klemmen aus liefert dieses Modell dieselben Strom- und Spannungscharakteristika wie das ursprüngliche Netzwerk.

Berechnung: Zunächst wird der Kurzschlussstrom I_N bestimmt, der fließt, wenn die zwei Klemmen kurzgeschlossen sind. Danach wird R_N ermittelt, indem man unabhängige Quellen im ursprünglichen Netzwerk deaktiviert und den Widerstand zwischen den Klemmen bestimmt. Enthält das Netz abhängige Quellen, muss R_N mit der Hilfe einer Testquelle bestimmt werden (zum Beispiel 1 V anlegen und den resultierenden Strom I_test messen; dann gilt R_N = 1 V / I_test). Alternativ entspricht R_N dem Thevenin-Widerstand R_th.

Beziehung zu Thevenin: Norton- und Thevenin-Modelle sind äquivalent; zusammenhänge lauten V_th = I_N · R_N und I_N = V_th / R_th, wobei R_th = R_N. Das Thevenin-Modell besteht aus einer Spannungsquelle V_th in Reihe mit R_th, während das Norton-Modell eine Stromquelle I_N in Parallelschaltung zu R_N verwendet.

Anwendung: Der Norton-Äquivalent wird bevorzugt genutzt, wenn das Netz an den Klemmen mit Lasten verbunden wird, die sich gut in einen Strompfad einfügen. Gültig für lineare, zeitinvariante Netzwerke; bei abhängigen Quellen besondere Sorgfalt beachten.