LABORATORIO DE CIRCUITOS ELCTRICOS IALUMNO: CASTRO HUAMAN LIZETH MARILIA (20124140C)CICLO: 2015-ILABORATORIO: Informe Previo Lab. 5PROFESOR: M. VENTOSILLASECCIN: Q

TEOREMA DE MXIMA POTENCIA DE TRANSFERENCIA

OBJETIVOS:

Verificar experimentalmente el Teorema de la Mxima Potencia de Transferencia.

Analizar la eficiencia y sus utilidades prcticas.

SUSTENTACIN TERICA:

Potencia

La potencia disipada por un dispositivo en la transformacin de la energa elctrica en la energa calorfica es

Por la ley de ohm:

Luego:

En general cuanto mayor sea el tamao del dispositivo, mayor ser la potencia nominal.

Mxima Transferencia de Potencia

"La potencia mxima ser desarrollada en la carga cuando la resistencia de carga RL sea igual a la resistencia interna de la fuente Rs."

Toda fuente de potencia elctrica tiene una resistencia interna, que puede ser grande o pequea dependiendo de la fuente. Sea cual fuera el caso, esta resistencia limita la cantidad de potencia que puede suministrar la fuente.

Vs: voltaje entre los terminales de la fuente.Rs: resistencia interna de la fuente.

La resistencia interna provoca una cada de tensin e impone un lmite superior a la corriente que puede entregar el generador y por consiguiente limita tambin la potencia que puede suministrar.

Considere ahora que la fuente de voltaje prctica, est conectada a una resistencia de carga RL como se muestra en la figura.

La corriente en el circuito est dado por:

La potencia en resistencia de carga RL est dado por:

Para conseguir la condicin de mximo, hay que derivar la potencia con respecto a la resistencia de carga RL e igualar a cero:

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

Dado que la resistencia de una fuente de voltaje es muy pequea, ya para evitar extraer una corriente excesiva de la fuente, lo que podra hacer que se quemara, se pondr en serie con la fuente una resistencia externa simulando ser la resistencia de la fuente.

Tenemos que recordar que una fuente de voltaje entrega la mxima potencia a una resistencia 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 mxima transferencia de potencia a la carga (Pmax) cuando RL=Req.

CUESTIONARIO

1.- Para una resistencia de carga variable de (0-50) , tome al menos 11 valores de tensin, corriente y potencia

RESISTENCIA ()TENSION (V)CORRIENTE (A)POTENCIA(W)

410.7630.4314.638

811.1120.3834.255

1211.3920.3453.930

1611.6220.3143.649

2011.8140.2883.402

2411.9760.2663.185

2812.1150.2472.992

3212.2360.2312.826

3612.3420.2172.678

4012.4350.2042.536

4412.5190.1932.416

2.- Grafique en una tabla de Excel las variables de tensin, corriente y potencia en funcin de la carga

3.- Comente el comportamiento de los resultados de las grficas del punto 2. Se observa que la corriente varia inversamente respecto del voltaje (a mayor voltaje menor es la corriente que circula en la resistencia) La curva de la potencia alcanza su mximo valor cuando la resistencia variable esta alrededor de los 32 ohmios, este valor es similar a la resistencia usada en serie con la fuente de alimentacin. Estos resultados demuestran que la tensin alcanza un mximo valor cuando la resistencia variable es de valor similar a la resistencia de entrada que es lo enunciado en el teorema de la mxima transferencia de potencia. Segn el teorema la potencia mxima est dada por la siguiente frmula:

lAB. DE CIRCUITOS ELCTRICOS i

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