Practica potencia

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Practica transferencia máxima de potencia

Objetivo

El objetivo de esta práctica es aprender a calcular la potencia asi como saber cuando se hace la transferencia máxima de potencia por medio de variación en los resistores en un circuito conectado.

Introducción
La potencia eléctrica es la relación de paso de energía por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energía entregada oabsorbida por un elemento en un tiempo determinado (p = dW / dt). La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el vatio o watt, que es lo mismo.
Cuando una corriente eléctrica fluye en un circuito, puede transferir energía al hacer un trabajo mecánico o termodinámico. Los dispositivos convierten la energía eléctrica de muchas maneras útiles, como calor, luz (lámpara incandescente), movimiento(motor eléctrico), sonido (altavoz) o procesos químicos. La electricidad se puede producir mecánicamente o químicamente por la generación de energía eléctrica, o también por la transformación de la luz en las células fotoeléctricas. Por último, se puede almacenar químicamente en baterías.

Potencia en corriente continua

Cuando se trata de corriente continua (CC) la potencia eléctricadesarrollada en un cierto instante por un dispositivo de dos terminales, es el producto de la diferencia de potencial entre dichos terminales y la intensidad de corriente que pasa a través del dispositivo. Por esta razón la potencia es proporcional a la corriente y a la tensión. Esto es,
[pic]
Donde I es el valor instantáneo de la corriente y V es el valor instantáneo del voltaje. Si I se expresa enamperios y V en voltios, P estará expresada en watts (vatios). Igual definición se aplica cuando se consideran valores promedio para I, V y P.
Cuando el dispositivo es una resistencia de valor R o se puede calcular la resistencia equivalente del dispositivo, la potencia también puede calcularse como [pic]

Potencia en corriente alterna

Cuando se trata de corriente alterna (AC) sinusoidal, elpromedio de potencia eléctrica desarrollada por un dispositivo de dos terminales es una función de los valores eficaces o valores cuadráticos medios, de la diferencia de potencial entre los terminales y de la intensidad de corriente que pasa a través del dispositivo.

En el caso de un circuito de carácter inductivo (caso más común) al que se aplica una tensión sinusoidal [pic]con velocidad angular[pic]y valor de pico [pic]resulta:
[pic]
Esto provocará una corriente [pic]retrasada un ángulo [pic]respecto de la tensión aplicada:
[pic]
La potencia instantánea vendrá dada como el producto de las expresiones anteriores:
[pic]
Mediante trigonometría, la anterior expresión puede transformarse en la siguiente:
[pic]
Y sustituyendo los valores del pico por loseficaces:
[pic]
Se obtiene así para la potencia un valor constante, [pic]y otro variable con el tiempo, [pic]. Al primer valor se le denomina potencia activa y al segundo potencia fluctuante.

Potencia fluctuante

Al ser la potencia fluctuante de forma senoidal, su valor medio será cero. Para entender mejor qué es la potencia fluctuante, imaginemos un circuito que sólo tuviera una potencia deeste tipo. Ello sólo es posible si φ = π / 2, quedando
[pic]
caso que corresponde a un circuito inductivo puro o capacitivo puro. Por lo tanto la potencia fluctuante es debida a un solenoide o a un condensador.Tales elementos no consumen energía sino que la almacenan en forma de campo magnético y campo eléctrico.
Maximizando transferencia de potencia versus eficiencia de potencia
El teorema fueoriginalmente malinterpretado (notablemente por Joule) para sugerir que un sistema que consiste de un motor eléctrico comandado por una batería no podría superar el 50% de eficiencia pues, cuando las impedancias estuviesen adaptadas, la potencia perdida como calor en la batería sería siempre igual a la potencia entregada al motor. En 1880, Edison (o su colega Francis Robbins Upton) muestra que...
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