HERMOSILLA ARELLANO ALEX MOLINA QUISPE JOSÉ OCAS GOICOCHEA SANTOS

PROFESOR: BUSTAMANTE NUÑEZ EDIN VICTOR

Máxima Transferencia de Potencia a una Carga (MTPC)

Análisis de Circuitos II

E.A.P.INGENIERÍA

ELECTRÓNICA

INTRODUCCIÓN

El Teorema de Máxima Transferencia de Potencia que se da a través de una resistencia de carga con valor RL conectada a un circuito emisor de dicha potencia, dice:Toda fuente de potencia eléctrica tiene una resistencia interna, que puede ser grande o pequeña dependiendo de la fuente. Sea cual fuera el caso, esta resistencia limita la cantidad de potencia que puede suministrar la fuente.

Teorema de Transferencia de Máxima Potencia

SistemaElectrónicoLineal 

DEFINICION

Potencia (P): es la velocidad a la que se consume la energía, y se mide en Joule por segundo (J/s).Un J/s equivale a 1 watt (W), por lo tanto, cuando se consume 1 Joule de potencia en un segundo, se gasta o consume 1 Watt de energía eléctrica. La forma más usual de calcular la potencia que consume una resistencia en un circuito, es multiplicando el valor el voltaje aplicado por el valor dela corriente que circula a través de ella.

P = V*I

Aplicando Ley de Ohm a esta ecuación se obtienen otras fórmulas para calcular la potencia en un resistor.

P = V2/R O P = I2*R

En general cuanto mayor sea el tamaño del dispositivo, mayor será la potencia nominal.

Teorema de Transferencia de Máxima Potencia

ANTECENDENTE TEORICO:

Muchas aplicaciones de circuitos requieren que la máxima potencia disponible de una red o fuente se transfiera a una carga en particular RL La solución consiste en determinar el valor de la resistencia RL que hace posible que la transferencia de potencia sea máxima. Se identifica de un lado de una red que contenga fuentes dependientes o independientes un par de terminales a y b, a las cuales se le conecta la resistencia RL del lado contrario.

El Teorema de Máxima Transferencia de Potencia establece que la potencia máxima entregada por una red se alcanza cuando la resistencia de carga es igual a la resistencia Thévenin o igual a la resistencia de Norton de la red que contenga las fuentes dependientes o independientes.

RL = RTH

Por lo cual es necesario obtener el circuito equivalente de Thévenin o de Norton del circuito que hará la máxima transferencia de potencia.

Teorema de Transferencia de Máxima Potencia

El problema general de la transferencia de potencia puede examinarse en términos de rendimiento y la efectividad. Los sistemas utilitarios 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 ofrecen resistencia es atractiva para los ingenieros para transmitir potencia.

El teorema de la máxima transferencia de potencia establece que la potencia máxima entregada por una fuente representada por un circuito equivalente de Thevenin se alcanza cuando la carga Rc es igual a la resistencia de Thevenin Req

P = Vf2 x Rc / (Rc + Req) 2

La potencia máxima se dará cuando Rc=Req

Teorema de Transferencia de Máxima Potencia Thevenin

También se puede usarse en circuito equivalente de Norton para representar el circuito A. entonces se tiene un circuito de carga Rc

P = (If x Req) 2 x Rc / (Req + Rc) 2

La potencia máxima será cuando Rc=Req

Teorema de Transferencia de Máxima Potencia Norton

SistemaElectrónicoLineal 

PLos sistemas eléctricos son diseñados para proporcionar potencia a una carga

Si sustituimos la red eléctrica por su equivalente de Thevenin

Como la segunda derivada es negativa es un máximo

Si derivamos la expresión de la potencia respecto de la resistencia de carga e igualamos a cero la resistencia de carga es igual a la resistencia de Thévenin

La transferencia de potencia al variar la resistencia de carga

el máximo se sitúa en el valor de la resistencia de Thévenin

MTPC

EJEMPLOS¿Cuál es la potencia que se entrega a la carga?

En un circuito Ri = 8 Ohmios, RL = 8 Ohmios y V = 24 Voltios

I = V / Ri + RL = 24 / 16 = 1.5 amperios.

Esto significa que la tensión en RL es: VRL = I x R = 1.5 x 8 = 12 Voltios.

Este dato nos dice que cuando la resistencia interna y RL son iguales solo la mitad de la tensión original aparece el la carga (RL).

La potencia en RL será: P = I2 x RL = 1.52 x 8 = 18 Watts (vatios), lo que significa que en la resistencia interna se pierde la misma potencia.

Si ahora se aumenta y disminuye el valor de la resistencia de carga y se realizan los mismos cálculos anteriores para averiguar la potencia entregada a la carga se puede ver que esta siempre es menor a los 18 Watts que se obtienen cuando RL = Ri (recordar que Ri siempre es igual a 8 ohmios).

- Si RL = 12 ohmiosI = V / Ri + RL = 24 / 20 = 1.2 amperiosP = I2 x RL = 1.22 x 12 = 17.28 Watts

- Si RL = 4 ohmiosI = V / Ri + RL = 24 / 12 = 2 amperiosP = I2 x RL = 22 x 4 = 16 Watts

"La potencia máxima será desarrollada en la carga cuando la resistencia de carga RL sea igual a la

resistencia interna de la fuente Ri"

Así se concluye que el teorema de máxima entrega de potencia dice:

¡GRACIAS!

El trabajo colectivo es muy provechoso, siempre y cuando todos participen.

¡Estudiar es crecer!