Maxima Potencia De Transferencia

Guía de laboratorio Nº 6

1.- OBJETIVO:

Verificar con un circuito resistivo la validez del teorema de la máxima potencia de transferencia

2.- FUNDAMENTO TEORICO:

En muchas aplicaciones de teoría de circuitos se desea encontrar la potencia máxima suministrada, por un circuito. Para esto se utiliza el concepto de transferencia de máxima potencia.

En general se tiene un circuito lineal al cual se le desea obtener la máxima potencia posible, para esto se coloca una resistencia de carga RL. Normalmente la carga puede ser una resistencia o un circuito que se desea alimentar. Figura 3.3.1

El objetivo es encontrar el correcto valor de RL con el cual se puede maximizar la potencia , para encontrar este valor se hace lo siguiente:

Como primer paso se reemplaza el circuito lineal por su equivalente Thevenin.

Luego se encuentra el valor de la función de potencia disipada para RL.

Para esto se encuentra el valor de Vo por división de voltaje:

La potencia disipada entonces es igual a:

Para hallar el valor máximo de PRL se tiene que encontrar su derivada con respecto a RL e igualarla a cero.

Como ni el voltaje Thevenin,ni el termino que se encuentra dividiendo pueden ser iguales a cero, entonces:

De esta igualdad se concluye, que para obtener la máxima transferencia de potencia de un circuito o fuente, el valor de la resistencia de carga debe ser igual a la resistencia equivalente o resistencia Thevenin del circuito interno.

3.-ELEMENTOS A UTILIZAR:

-Voltímetro

-Miliamperímetro

-Fuente de alimentación variable

-Resistencias

-Herramientas de taller

4.- PROCEDIMIENTO Y EJECUCION:

4.1. Regular las resistencias R1=10Ω, R2=variable, y la fuente en 20V.

Al regular las magnitudes de las resistencias y la fuente de voltaje con el multimetro digital estas fueron los valores registrados:

R1=30.1Ω

E=20V

4.2 Armar el circuito, y medir la tensión y la corriente en R2 resistencia q variara su valor desde 2 hasta 20 ohm (corriente de carga). Obteniendo la siguiente tabla de datos:

R (Ω) V (v) I (A) Potencia (W)

2.0 2.88 1.74 5.01

3.0 4.09 1.58 6.46

4.0 5.30 1.48 7.84

5.0 6.53 1.36 8.88

6.0 7.20 1.28 9.22

7.0 8.05 1.20 9.66

8.0 8.74 1.14 9.96

9.2 9.48 1.06 10.05

10.0 9.96 1.02 10.16

11.1 10.48 0.96 10.06

12.0 10.93 0.92 10.05

13.0 11.36 0.88 9.99

14.0 11.71 0.84 9.84

15.0 12.00 0.80 9.60

16.0 12.28 0.78 9.58

17.0 12.66 0.74 9.37

18.0 12.95 0.72 9.32

19.0 13.18 0.71 9.36

20.0 13.42 0.66 8.86

Entonces la resistencia que permite la máxima potencia de transferencia en el circuito es de 10 ohm.

Donde: RL=Req=10 Ω

5.-CUESTIONARIO:

5.1) ¿Qué pasa con la batería cuando se descarga?

La

...