FuenteTensi n
1. PROBLEMAS
1. Determinar la fuerza electromotriz de una fuente de tensión.
2. Determinar la resistencia interna de una fuente de tensión.
3. Determinar el valor de laresistencia de carga para lograr la máxima transferencia de potencia de la
fuente de tensión.
4. Construir un diagrama de potencia de una fuente de tensión.
2. CONCEPTOS RELACIONADOS
La fuente de tensiónproduce una diferencia de potencial entre dos puntos. Las fuentes de tensión se
pueden representar por un circuito equivalente que consiste a una fuerza electromotriz (E) conectada
en serie con laresistencia interna de la fuente (ri)
Fig. 1: Circuito para medir la tensión y corriente de una fuente de tensión
Si la fuente de tensión se conecta a una resistencia externa, denominada resistencia decarga (RL), de
acuerdo a la ley de Ohm se tiene que:
(1)
y la tensión de salida (V) entre los puntos está dada por:
(2)
Existe una relación lineal entre la tensión de salida (V) y la corriente (I).La resistencia de carga se
determina por la razón entre la tensión de salida (V) y la corriente (I). Esto es:
(3)
Se distinguen tres tipos de carga:
Sin carga (Tensiones iguales)
En circuito abierto,la resistencia de carga es infinita, la corriente no fluye y no hay caída de tensión en
ri, la tensión de salida es igual a la fuerza electromotriz.
V=E,
I=0
y
riI =0
Cortocircuito (Corrientesiguales)
La resistencia externa es igual a cero (RL = 0), la caída de tensión en la resistencia interna es E, tal que
V = 0. La corriente de cortocircuito Ic esta dada por:
(4)
Potencias iguales (Resistenciasiguales)
La resistencia externa es igual a la resistencia interna, (RL = ri), para este caso tenemos que:
y
Para construir los diagramas de potencias de una fuente de tensión, las mediciones senormalizan con
las características (E, Ic, ri) de la fuente de tensión. Esto es, de las ecuaciones (1) y (4) se obtiene:
(5)
de la ecuación (2) se obtiene:
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