Teorema de máxima potencia

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Teorema de máxima potencia De Wikipedia, la enciclopedia libre Saltar a navegación , búsqueda En ingeniería eléctrica , electricidad y electrónica , el teorema de máxima transferencia de potencia establece que, dada una fuente, con una resistencia de fuente fijada de antemano, la resistencia de carga que maximiza la transferencia de potencia es aquella con un valor óhmico igual a la resistencia de fuente. El teorema establece cómo escoger (para maximizar la transferencia de potencia) la resistencia de carga, una vez que la resistencia de fuente ha sido fijada, no lo contrario. No dice cómo escoger la resistencia de fuente, una vez que la resistencia de carga ha sido fijada. Dada una cierta resistencia de carga, la resistencia de fuente que maximiza la transferencia de potencia es siempre cero, independientemente del valor de la resistencia de carga. Se dice que Moritz von Jacobi fue el primero en descubrir este resultado, también conocido como "Ley de Jacobi ". Contenido [ocultar ] 1 Maximizando transferencia de potencia versus eficiencia de potencia 2 Adaptación de impedancias 3 Referencias 4 Enlaces externos 5 Véase también [editar ] Maximizando transferencia de potencia versus eficiencia de potencia El teorema fue originalmente malinterpretado (notablemente por Joule ) para sugerir que un sistema que consiste de un

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Teorema de máxima potenciaDe Wikipedia, la enciclopedia libreSaltar a navegación, búsqueda

En ingeniería eléctrica, electricidad y electrónica, el teorema de máxima transferencia de potencia establece que, dada una fuente, con una resistencia de fuente fijada de antemano, la resistencia de carga que maximiza la transferencia de potencia es aquella con un valor óhmico igual a la resistencia de fuente.

El teorema establece cómo escoger (para maximizar la transferencia de potencia) la resistencia de carga, una vez que la resistencia de fuente ha sido fijada, no lo contrario. No dice cómo escoger la resistencia de fuente, una vez que la resistencia de carga ha sido fijada. Dada una cierta resistencia de carga, la resistencia de fuente que maximiza la transferencia de potencia es siempre cero, independientemente del valor de la resistencia de carga.

Se dice que Moritz von Jacobi fue el primero en descubrir este resultado, también conocido como "Ley de Jacobi".

Contenido

[ocultar]

1 Maximizando transferencia de potencia versus eficiencia de potencia 2 Adaptación de impedancias 3 Referencias 4 Enlaces externos 5 Véase también

[editar] Maximizando transferencia de potencia versus eficiencia de potencia

El teorema fue originalmente 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 esta suposición es falsa, al darse cuenta que la máxima eficiencia no es lo mismo que transferencia de máxima potencia. Para alcanzar la máxima eficiencia, la resistencia de la fuente (sea una batería o un dínamo) debería hacerse lo más pequeña posible. Bajo la luz de este nuevo concepto, obtuvieron una eficiencia cercana al 90% y probaron que el motor eléctrico era una alternativa práctica al motor térmico.

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Potencia transferida en función de la adaptación. Solo se tiene en cuenta la parte resistiva. Se supone que las reactancias están compensadas.

En esas condiciones la potencia disipada en la carga es máxima y es igual a:

La condición de transferencia de máxima potencia no resulta en eficiencia máxima. Si definimos la eficiencia como la relación entre la potencia disipada por la carga y la potencia generada por la fuente, se calcula inmediatamente del circuito de arriba que

La eficiencia cuando hay adaptación es de solo 50%. Para tener eficiencia máxima, la resistencia de la carga debe ser infinitamente más grande que la resistencia del generador. Por supuesto en ese caso la potencia transferida tiende a cero. Cuando la resistencia de la carga es muy pequeña comparada a la resistencia del generador, tanto la eficiencia como la potencia transferida tienden a cero. En la curva de la derecha hemos representado la potencia transferida relativa a la máxima posible (cuando hay adaptación) con respecto al cociente entre la resistencia de carga y la del generador. Se supone que las reactancias están compensadas completamente. Nótese que el máximo de la curva no es crítico. Cuando las dos resistencias están desadaptadas de un factor 2, la potencia transferida es aún 89% del máximo posible.

Cuando la impedancia de la fuente es una resistencia pura (sin parte reactiva), la adaptación se hace con una resistencia y es válida para todas las frecuencias. En cambio, cuando la impedancia de la fuente tiene una parte reactiva, la adaptación solo se puede hacer a una sola frecuencia. Si la parte reactiva es grande (comparada a la parte resistiva), la adaptación será muy sensible a la frecuencia, lo que puede ser un inconveniente.

[editar] Adaptación de impedancias

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La adaptación de impedancias es importante en dos situaciones. La primera ocurre en bajas potencias, cuando la señal recibida en la entrada de un amplificador es muy baja y próxima del nivel del ruido eléctrico del amplificador. Si la transferencia de señal no es óptima, la relación señal/ruido empeorará. Encontramos esta situación, por ejemplo, en la recepción de bajas señales radioeléctricas. Es interesante que el cable que conecta la antena al receptor esté adaptado en las dos extremidades para maximizar la potencia transferida de la antena al cable y luego del cable al receptor.

Otra situación en la cual la adaptación de impedancias es trascendental ocurre en sistemas de alta frecuencia. Por ejemplo en un transmisor operando a frecuencias de microondas, constituido (entre otros elementos) por un generador, una guía de ondas y una antena. Si la guía de ondas y la antena no están adaptadas, una parte de la potencia incidente en la antena se reflejará y creará una onda estacionaria en la guía. Si la desadaptación es apreciable, y la potencia transmitida es suficientemente alta, la fuente puede dañarse por la onda reflejada. En la práctica se utilizan adicionalmente protecciones entre la fuente y la guía de ondas, de modo que señales reflejadas desde la carga sean atenuadas.

No se debe pensar que, en todas las situaciones, lo ideal es que las impedancias de la fuente y de la carga estén adaptadas. En muchos casos, la adaptación es perjudicial y hay que evitarla. La razón es que, como se ha explicado antes, cuando hay adaptación, la potencia disipada en la carga es igual a la potencia disipada en la resistencia de la impedancia de la fuente. La adaptación corresponde a un rendimiento energético máximo de 50%. Si se quiere un buen rendimiento hace falta que la resistencia de la fuente sea despreciable respecto a la resistencia de la carga. Un ejemplo es el de la producción y la distribución de energía eléctrica por las compañías de electricidad. Si los generadores de las compañías estuviesen adaptados a la red de distribución, la mitad de la potencia generada por las compañías serviría solo a calentar los generadores... y a fundirlos. También, si su lámpara de escritorio estuviese adaptada a la red, consumiría la mitad de la potencia generada por la compañía de electricidad.

Tomemos otro ejemplo menos caricatural: el de un emisor de radio conectado a la antena a través de un cable. Si la adaptación del cable a la antena es deseable (para que no haya ondas reflejadas), es mejor evitar la adaptación del cable al emisor. Si el emisor estuviese adaptado, la mitad de la potencia generada por el emisor se perdería en la resistencia interna de este último. Lo mejor es que la resistencia interna del emisor sea lo más pequeña posible.

Hay otros casos en los cuales la adaptación es simplemente imposible. Por ejemplo, la resistencia interna de una antena de automóvil en ondas largas y ondas médias es muy pequeña (unos miliohmios). No es posible adaptar ni el cable ni el receptor a la antena. Pero eso no impide el funcionamiento de los auto-radios.

Otro caso corriente en el cual la adaptación de la antena al receptor y al emisor es imposible es el de los teléfonos celulares. Como la impedancia de la antena depende la posición de la cabeza y de la mano del usuario, la adaptación en todas circunstancias es imposible, pero eso no les impide funcionar.

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La potencia máxima de transferencia de Teorema

The Maximum Power Transfer Theorem is not so much a means of analysis as it is an aid to system design. El Teorema de máxima transferencia de energía no es tanto un medio de análisis, ya que es una ayuda para el diseño del sistema. Simply stated, the maximum amount of power will be dissipated by a load resistance when that load resistance is equal to the Thevenin/Norton resistance of the network supplying the power. En pocas palabras, la máxima cantidad de energía será disipada por una resistencia de carga cuando la resistencia de carga es igual a la de Thevenin / Norton resistencia de la red que suministra la electricidad. If the load resistance is lower or higher than the Thevenin/Norton resistance of the source network, its dissipated power will be less than maximum. Si la resistencia de carga es inferior o superior a la de Thevenin / Norton resistencia de la red de origen, la potencia disipada será menor que el máximo.

This is essentially what is aimed for in radio transmitter design , where the antenna or transmission line “impedance” is matched to final power amplifier “impedance” for maximum radio frequency power output. Esto es esencialmente lo que se pretende en el diseño de radio transmisor, donde se compara la antena o la línea de transmisión "impedancia" al final del amplificador de potencia "impedancia" para la máxima potencia de salida de radio frecuencia. Impedance, the overall opposition to AC and DC current, is very similar to resistance, and must be equal between source and load for the greatest amount of power to be transferred to the load. Impedancia, la oposición general a la CA y la corriente continua, es muy similar a la resistencia, y deben ser iguales entre la fuente y la carga de la mayor cantidad de energía que se transfiere a la carga. A load impedance that is too high will result in low power output. Una impedancia de carga que es demasiado alta dará lugar a la salida de baja potencia. A load impedance that is too low will not only result in low power output, but possibly overheating of the amplifier due to the power dissipated in its internal (Thevenin or Norton) impedance. Una impedancia de carga que es demasiado bajo no sólo resultado de la producción de la energía baja, pero posiblemente el sobrecalentamiento del amplificador, debido a la potencia disipada en su interior (Thévenin o Norton) impedancia.

Taking our Thevenin equivalent example circuit, the Maximum Power Transfer Theorem tells us that the load resistance resulting in greatest power dissipation is equal in value to the Thevenin resistance (in this case, 0.8 Ω): Tomando nuestro circuito equivalente de Thévenin ejemplo, la máxima transferencia de energía Teorema nos dice que la resistencia de carga resultante en la disipación de energía más grande es igual en valor a la resistencia de Thévenin (en este caso, 0,8 Ω):

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With this value of load resistance, the dissipated power will be 39.2 watts: Con este valor de resistencia de carga, la potencia disipada será 39,2 vatios:

If we were to try a lower value for the load resistance (0.5 Ω instead of 0.8 Ω, for example), our power dissipated by the load resistance would decrease: Si tuviéramos que tratar de un valor inferior para la resistencia de carga (0,5 Ω en lugar de 0,8 Ω, por ejemplo), nuestra potencia disipada por la resistencia de carga se reduciría:

Power dissipation increased for both the Thevenin resistance and the total circuit, but it decreased for the load resistor. La disipación de energía aumentó en los dos la resistencia de Thévenin y el total del circuito, pero que disminuye la resistencia de carga. Likewise, if we increase the load resistance (1.1 Ω instead of 0.8 Ω, for example), power dissipation will also be less than it was at 0.8 Ω exactly: Del mismo modo, si aumentamos la resistencia de carga (1,1 Ω en lugar de 0,8 Ω, por ejemplo), la disipación de energía también será menor de lo que estaba en el 0,8 Ω exactamente:

If you were designing a circuit for maximum power dissipation at the load resistance, this theorem would be very useful. Si usted estuviera diseñando un circuito para la disipación de potencia máxima a la resistencia de carga, este teorema sería muy útil. Having reduced a network down to a Thevenin voltage and resistance (or Norton current and resistance), you simply set the load resistance equal to that Thevenin or Norton

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equivalent (or vice versa) to ensure maximum power dissipation at the load. Después de haber reducido de una red hasta una tensión de Thévenin y la resistencia (o Norton corriente y resistencia), sólo tiene que establecer la resistencia de carga igual a la equivalente de Thévenin o Norton (o viceversa) para asegurar la disipación de potencia máxima a la carga. Practical applications of this might include radio transmitter final amplifier stage design (seeking to maximize power delivered to the antenna or transmission line), a grid tied inverter loading a solar array, or electric vehicle design (seeking to maximize power delivered to drive motor). Las aplicaciones prácticas de esto puede incluir transmisor de radio amplificador final escenografía (que buscan maximizar la potencia entregada a la antena o línea de transmisión), una red vinculada inversor carga un panel solar, o el diseño de vehículo eléctrico (que buscan maximizar la potencia entregada al motor impulsor).

The Maximum Power Transfer Theorem is not: Maximum power transfer does not coincide with maximum efficiency. El Teorema de máxima transferencia de energía no es: transferencia de potencia máxima no coincide con la máxima eficacia. Application of The Maximum Power Transfer theorem to AC power distribution will not result in maximum or even high efficiency. Aplicación del teorema de máxima transferencia de energía a la distribución de alimentación de CA no se traducirá en un máximo o incluso de alta eficiencia. The goal of high efficiency is more important for AC power distribution, which dictates a relatively low generator impedance compared to load impedance. El objetivo de alta eficiencia es más importante para la distribución de alimentación de CA, que dicta un generador de impedancia relativamente baja en comparación con la carga de impedancia.

Similar to AC power distribution, high fidelity audio amplifiers are designed for a relatively low output impedance and a relatively high speaker load impedance. Al igual que la distribución de alimentación de CA, amplificadores de alta fidelidad de audio están diseñadas para una impedancia de salida relativamente baja y una impedancia de carga del altavoz relativamente alto. As a ratio, "output impdance" : "load impedance" is known as damping factor , typically in the range of 100 to 1000. [rar] [dfd] Como una relación ", impdance de salida": la carga "de la impedancia que se conoce como amortiguación, el factor típicamente en el rango de 100 a 1000." [pdf] [dfd]

Maximum power transfer does not coincide with the goal of lowest noise. transferencia máxima de potencia no coincide con el objetivo de ruido más bajo. For example, the low-level radio frequency amplifier between the antenna and a radio receiver is often designed for lowest possible noise. Por ejemplo, la radio de bajo nivel del amplificador de frecuencia entre la antena y un receptor de radio a menudo se diseña para el menor ruido posible. This often requires a mismatch of the amplifier input impedance to the antenna as compared with that dictated by the maximum power transfer theorem. Esto requiere a menudo un desajuste de la impedancia de entrada del amplificador de la antena en comparación con la dictada por el teorema de transferencia de potencia máxima.

REVIEW: REVISIÓN: The Maximum Power Transfer Theorem states that the maximum amount of

power will be dissipated by a load resistance if it is equal to the Thevenin or Norton resistance of the network supplying power. La máxima transferencia de energía Teorema establece que la cantidad máxima de energía será disipada por una resistencia de carga si es igual a la resistencia de Thevenin o Norton de la red de suministro de energía.

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The Maximum Power Transfer Theorem does not satisfy the goal of maximum efficiency. El Teorema de máxima transferencia de energía no cumple el objetivo de máxima eficiencia.

MÁXIMO DE TRANSFERENCIA DE ENERGÍA EN CIRCUITOS CA Share 

POTENCIA EN CIRCUITOS DE CA Redes trifásicas

Ya hemos visto que un circuito de CA puede (a una frecuencia) se sustituye por un circuito equivalente Thévenin o Norton. Con base en esta técnica, y con la máxima transferencia de energía Teorema de circuitos de corriente continua, podemos determinar las condiciones para una carga de corriente alterna para absorber la máxima potencia en un circuito de CA. Para un circuito de CA, tanto la impedancia de Thévenin y la carga puede tener un componente reactivo. Aunque estas reactancias no absorben ninguna potencia media, que limitará el circuito de corriente a menos que la reactancia de carga anula la reactancia de la impedancia de Thévenin. En consecuencia, para la transferencia de potencia máxima, el Thévenin y reactancias de carga debe ser igual en magnitud pero de signo contrario y, además, las partes resistente-de acuerdo con la corriente continua máxima de teoremas deben ser iguales. En otras palabras la impedancia de carga debe ser el conjugado de la impedancia equivalente de Thévenin. La misma regla se aplica para el Norton y admitancias de carga.

  L R = Re {Th Z} y X L = - Im Ju {Z}

  La potencia máxima en este caso:

  P = max

Donde V 2 Tes y 2 N representa el cuadrado de los valores máximos sinusoidal.

A continuación voy a ilustrar el teorema con algunos ejemplos.

Ejemplo 1

R 1 = 5 kohm, L = 2 H, v S (t) = cos t w 100V, w = 1 krad / s.

a) Buscar C y R 2 para que la potencia media de los R 2-C de dos polos será máxima

Page 8: Teorema de máxima potencia

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b) Hallar la media de la potencia máxima y la potencia reactiva en este caso.

c) Hallar v (t) en este caso.

La solución por el teorema utilizando V, mA, mW, kohm, MS, krad / s, m, H, F m unidades: v

a.)     La red ya está en forma de Thévenin, por lo que puede utilizar el formulario conjugadas y decidir el imaginario y los componentes reales de Z Th:

R 2 = R 1 = 5 kohm; w L = 1 / C w = 2 ® C = 1 / 2 L w = 0,5 m F = 500 nF.

b.)     La potencia media:

P max = V 2 / (4 R * 1) = 100 2 / (2 * 4 * 5) = 250 mW

  La potencia reactiva: en primer lugar la actual:

I = V / (R1 + R2 + j (L w - 1 / C w)) = 100 / 10 = 10 mA

Q = - I 2 / 2 * X = C - 50 * 2 = - 100 MVAR

c.)     La tensión de carga en el caso de la máxima transferencia de potencia:

L V = I * (R 2 + 1 / (w j C) = 10 * (5-j / (1 * 0.5)) = 50 - j 20 = 53.852 e-j 21.8 ° V

y el tiempo de la función: v (t) = 53.853 cos (w t - 21,8 °) V

{Solución por la intérprete TINA} V: = 100; om: = 1000; A. {/} R2b: = R1; C2: = 1/sqr (om) / L; C2 = [500n] B. {/} I2: = V / (R1 + R2b);

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P2M: = sqr (abs (I2)) R2b * / 2; SQR =- (abs (I 2)) / om/C2/2;: Q2m P2M = [250] Q2m = [100] {C /} V2: * = V (1 R2b / j/om/C2) / (R1 + R2b); abs (V2) = [53.8516]

  Ejemplo 2

v S (t) = cos t w 1V, f = 50 Hz,

R1 = 100 ohmios, R2 = 200 ohmios, R = 250 ohmios, C = 40 uF, L = 0,5 H.

  a.) Determine la potencia de la carga RL

  b) Buscar R y L para que la potencia media de RL de dos polos será máxima.

En

primer lugar tenemos que encontrar el generador Thévenin que vamos a sustituir el circuito a la izquierda de los nodos de la carga RL.

Los pasos:

1.       Quitar la carga RL y sustituir por un circuito abierto para que

2.       Medida (o calcular) el voltaje de circuito abierto

3.       Vuelva a colocar la fuente de tensión con un circuito corto (o sustituir las fuentes actuales por circuitos abiertos)

4.       Encontrar la impedancia equivalente

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Page 10: Teorema de máxima potencia

Utilice V, mA, kohm, krad / s, m F, H, unidades ms!

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Haga clic aquí para cargar oguardar este circuito Y por último, la simplificación del circuito:

Solución para poder: I = V Th / (Z I + j + w L Th) = 0,511 / (39,17 + 250 - 32.82 j + j 314 * 0.5)

½ ½ I = 1,62 mA y P = ½ ½ I 2 * R / 2 = 0.329 mW

Nos encontramos con la potencia máxima si

por lo tanto, R '= 39,17 ohmios y L '= 104,4 mH.

Page 11: Teorema de máxima potencia

La

potencia máxima:

I máx = 0,511 / (2 * 39.17) = 6,52 mA y

{Solución por la intérprete TINA!} Vs: = 1; om: = 100 * pi; va: = Vs * replus (replus (R2, (1/j/om/C)), (j * om * L + R)) / (+ replus (replus (R1, R2 (1/j/om/C )), (+ j * L * R om))); abs (VA) = [479.3901m] PR: = sqr (abs (VA / (j + R om * L *))) * R / 2; QL: = sqr (abs (VA / (j + R om * L *))) om * L * / 2; PR = [329.5346u] QL = [207.0527u] B. {/} Zb: = (replus (replus (R1, R2), 1/j/om/C)); abs (ZB) = [51.1034] VT: * = replus Vs (R2, 1/j/om/C) / (R1 + replus (R2, 1/j/om/C)); VT = [391.7332m-328.1776m * j] abs (VT) = [511.0337m] R2b: Re = (ZB); ; Om: Lb =- Im (Zb) / Lb = [104.4622m] R2b = [39.1733]

CA máxima transferencia de potencia

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Page 12: Teorema de máxima potencia

Objective Objetivo

In this exercise, maximum power transfer to the load will be examined for the AC case. En este ejercicio, máxima transferencia de potencia a la carga será examinada para el caso de CA. Both the load's resistive and reactive components will be independently varied to discover their effect of load power and determine the values required for maximum load power. Ambos reactivos y componentes de carga resistiva de la voluntad de forma independiente variadas para descubrir sus efectos de poder determinar la carga y los valores necesarios para la alimentación de carga máxima.

Theory Overview Teoría general

In the DC case, maximum power transfer is achieved by setting the load resistance

equal to the source's internal resistance. En el caso de CC, máxima transferencia de potencia se logra mediante el ajuste de la resistencia de carga igual a la

resistencia interna de la fuente. This is not true for the AC case. Esto no es cierto

para el caso de CA. Instead, the load should be set to complex conjugate of the source impedance, the complex conjugate having the same magnitude as the

original but with the opposite sign for the angle. En cambio, la carga se debe establecer en complejo conjugado de la impedancia de la fuente, el conjugado complejo que tiene la misma magnitud que el original, pero con signo contrario

para el ángulo. By using the complex conjugate, the load and source reactive

components will cancel out leaving a purely resistive circuit similar to the DC case. Mediante el uso de la conjugación compleja, la fuente de reactivos y componentes

de carga se anulan dejando un circuito puramente resistivo similar al caso de CC. When calculating the true load power, care must be taken to remember that the

load voltage appears across a complex load impedance. Al calcular la potencia de carga real, se debe tener cuidado de recordar que la tensión de carga aparece a

través de una impedancia de carga compleja. Only the real portion of this voltage appears across the resistive component, and only the resistive component dissipates

power. Sólo la parte real de esta tensión aparece a través del componente de

resistencia, y sólo el componente de resistencia disipa energía.

Equipment Equipo (1) AC Function Generator serial number:__________________ (1) CA Generador de Funciones número de serie :__________________

Page 13: Teorema de máxima potencia

(1) Oscilloscope serial number:__________________ (1) Osciloscopio número de serie :__________________

(1) Decade Resistance Box serial number:__________________ (1) Resistencia Decenio Caja de serie número :__________________

(1) Impedance Meter serial number:__________________ (1) Medidor de Impedancia de serie número :__________________

Components Componentes

(1) 10 mH actual:__________________ (1) 10 mH reales :__________________

(1) 1k actual:__________________ (1) 1k reales :__________________

(1) 50 actual:__________________ (1) 50 reales :__________________

(1) .1 µF actual:__________________ (1) 0.1 mF reales :__________________

(1) 47 nF actual:__________________ (1) 47 nF reales :__________________

(1) 33 nF actual:__________________ (1) 33 nF reales :__________________

(1) 22 nF actual:__________________ (1) 22 nF reales :__________________

(1) 10 nF actual:__________________ (1) 10 nF reales :__________________

Assorted capacitors in the 1 nF region Surtido de condensadores en la región 1 nF

Schematics Esquemas

Figure 12.1 Figura 12.1

Procedure Procedimiento

1. 1. Build the circuit of figure 12.1 using R=1 k and L= 10 mH, but leaving off the load components. Construya el circuito de la figura 12.1, mediante R = 1 k y L = 10 mH, pero dejando fuera los componentes de la carga. Replace the generator with a 50 resistor and determine the effective source impedance at 10 kHz using the impedance meter. Vuelva a colocar el generador con una resistencia de 50 y determinar la

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impedancia de la fuente efectiva a 10 kHz utilizando el medidor de impedancia. Record this value in Table 12.1, including both magnitude and phase. Registre este valor en la tabla 12.1, que incluye tanto la magnitud y fase. Determine the load impedance which should achieve maximum power transfer according to the theorem and record in Table 12.1. Determinar la impedancia de carga que deben lograr máxima transferencia de potencia de acuerdo con el teorema y registro en la tabla 12.1. Finally, determine values for R load and C load to achieve this load impedance and record in Table 12.1, also copying the resistance value to the first R load entry of Table 12.2. Por último, determinar los valores de carga R y carga C para lograr este impedancia de carga y registro de la Tabla 12.1, además de copiar el valor de la resistencia a la carga de entrada R primero de la tabla 12.2.

Testing R load Pruebas de carga R

2. 2. Replace the 50 resistor with the generator. Vuelva a colocar la resistencia de 50 con el generador. Insert the decade resistance box in the position of R load and set it to the value calculated in Table 12.1. Inserte la caja de resistencia década en la posición de la carga R y que establece en el valor calculado en la Tabla 12.1. For C load , use the value calculated in Table 12.1. Para una carga C, utilice el valor calculado en la Tabla 12.1. Use multiple capacitors if necessary to achieve a close value. Utilice condensadores múltiples si es necesario para alcanzar un valor cercano. Set the generator to 10 volt peak at 10 kHz, making sure that the amplitude is measured on the oscilloscope with the generator loaded by the circuit. Establecer los 10 voltios de pico a generador de 10 kHz, asegurándose de que la amplitud se mide en el osciloscopio con el generador de carga por el circuito. Make sure that the Bandwidth Limit of the oscilloscope is engaged for the channel. Asegúrese de que el límite de ancho de banda del osciloscopio es contratado por el canal. This will reduce the signal noise and make for more accurate readings. Esto reducirá el ruido de la señal y hacer para lecturas más precisas.

4. 4. Measure the magnitude of the load voltage and record in Table 12.2. Medir la magnitud de la tensión de carga y registro de la Tabla 12.2. Also compute the expected load voltage from theory and the load power based on the measured load voltage and record in Table 12.2. También calcular la tensión de carga esperada de la teoría y la potencia de carga basado en la tensión de carga medida y registro de la Tabla 12.2. Repeat these measurements and calculations for the remaining load resistance values in the table. Repita estas mediciones y cálculos para los valores de resistencia de carga restante en la tabla.

Testing C load Pruebas de carga C

5. 5. Return the decade box to the value calculated in Table 12.1. Volver la caja de décadas con el valor calculado en la Tabla 12.1. For C load , insert the first capacitor listed in Table 12.3. Para una carga C, inserte el primer condensador que figuran en el cuadro 12.3. Repeat step four for each load capacitance in Table 12.3, calculating and recording the required results using Table 12.3. Repita el paso cuatro para cada capacidad de carga en la tabla 12.3, calcular y registrar los resultados requeridos usando la Tabla 12.3.

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6. 6. Generate a plot of P load with respect to R load and another of P load with respect to C load . Genere una gráfica de la carga P con respecto a la carga R y otro de carga P con respecto a la carga de C.

Data Tables Cuadros de datos

Z source Z fuente

Z load Z de carga

R load R carga

C load C de carga

Table 12.1 Cuadro 12.1

Variable R load Variable R de carga

R load R carga V load Theory V carga Teoría

V load Exp V carga Exp.

P load Exp P carga Exp.

100 100

400 400

600 600

800 800

1.2 k 1.2 k

1.8 k 1.8 k

3 k 3 k

10 k 10 k

Table 12.2 Cuadro 12.2

Variable C load Variable C de carga

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C load C de carga V load Theory V carga Teoría

V load Exp V carga Exp.

P load Exp P carga Exp.

1 nF 1 nF

3.3 nF 3,3 nF

10 nF 10 nF

33 nF 33 nF

47 nF 47 nF

.1 µF 0.1 mF

Table 12.3 Cuadro 12.3

Questions Preguntas

1. 1. In general, given a certain source impedance, what load impedance will achieve maximum load power? En general, dada una cierta impedancia de la fuente, lo que la impedancia de carga obtienen un determinado poder de carga máxima?

2. 2. Will achieving maximum load power also achieve maximum efficiency? Alcanzar el poder se carga máxima también lograr la máxima eficiencia? Explain. Explique.

3. 3. If the experiment was repeated using a frequency of 5 kHz, how would the graphs change, if at all? Si el experimento se repitió con una frecuencia de 5 kHz, ¿cómo el cambio de gráficos, en todo caso?