Maxima trasferencia

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA-ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y SISTEMAS

ESCUELA PROFESIONAL DE
INGENIERÍA MECÁNICA–ELÉCTRICA
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INFORME DE LABORATORIO nro 5

“POTENCIA Y TEOREMA DE LA MAXIMA TRANSFERENCIA DE POTENCIA”

CURSO : LABORATORIO CIRCUITOS ELECTRICOS Y ELECTRONICOS I.

POTENCIA Y TEOREMA DE LA MAXIMA TRANSFERENCIA DE POTENCIA

1.RESUMEN

Muchas aplicaciones de circuitos requieren que la máxima potencia disponible de una fuente se transfiere a un resistor de carga Rc, y en el mundo de la industria electrónica y de comunicaciones, el problema es alcanzar la máxima intensidad de la señal en la carga, entre otros; que en la siguiente informe se da a conocer el principio de la máxima transferencia de potencia en resumidaspalabras cuando la resistencia de la carga tiende a una equivalencia a la resistencia interna de la fuente.
2. OBJETIVOS

Al terminar esta práctica, el alumno será capaz de:
Comprobar experimentalmente el teorema de la máxima transferencia de potencia.

3. INFORMACION TEORICA

I. ANTECEDENTES TEORICOS

POTENCIA.- La potencia disipada por un dispositivo en latransformación de la energía eléctrica en la energía calorífica
P=IxE
Por la ley de ohm E=IxR
Luego: P=I2xR
También: P=E2/R
En general cuanto mayor sea el tamaño del dispositivo, mayor será la potencia nominal.

MAXIMA TRANASFERENCIA DE POTENCIA.- Toda fuente de potencia eléctrica tiene una resistencia interna, que puede ser grande opequeña dependiendo de la fuente. Sea cual fuera el caso, esta resistencia limita la cantidad de potencia que puede suministrar la fuente.
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Vs: voltaje entre los terminales de la fuente.
Rs: resistencia interna de la fuente.

La resistencia interna provoca una caída de tensión e impone un límite superior a la corriente que puede entregar el generador y porconsiguiente limita también la potencia que puede suministrar.
Considere ahora que la fuente de voltaje practica, esta conectada a una resistencia de carga RL como se muestra en la figura.
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La corriente en el circuito esta dado por:
I=VS/ (RS+RL)

La potencia en resistencia de carga RL esta dado por: P=I2xRL
Para conseguir la condición demáximo, hay que derivar la potencia con respecto a la resistencia de carga RL e igualar a cero:

∂P/∂RL=VS2{(RS+RL)2-2RL(RS+RL)}/(RS+RL)2
(RS+RL)2=2RL(RS+RL)

RL=RS

Por tanto, una fuente de voltaje entrega la máxima potencia a una resistencia de carga, RL cunado el valor de esta resistencia es igual a la resistencia interna RS de la fuente.
Luego el valor de lapotencia máxima transmitida es:

Pmax=VS2/ (4xRL)

Dado que la resistencia de una fuente de voltaje es muy pequeña, ya para evitar extraer una corriente excesiva de la fuente, lo que podría hacer que se quemara, se pondrá en serie con la fuente una resistencia externa simulando ser la resistencia de la fuente.
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Tenemos que recordar que una fuente de voltaje entrega la máxima potencia a unaresistencia de carga RL, cuando el valor de esta resistencia es igual a la resistencia equivalente, Req de resto del circuito, ver figura. Esto es, tenemos máxima transferencia de potencia a la carga (Pmax) cuando RL=Req.

II. INVESTIGUE LOS SIGUIENTES TEMAS:

a) Teorema de máxima transferencia de potencia por Thevenin.

El problema general de la transferencia depotencia puede examinarse en términos de rendimiento y la efectividad. Los sistemas utilitarios de de potencia se diseñan para transportar la potencia a la carga con el mayor rendimiento, reduciendo las perdidas en las líneas de potencia. Por ello, el esfuerzo se centra en reducir Rs, que representaría la resistencia de la fuente más de la línea. Es claro de usar líneas superconductoras que no...