sábado, 12 de agosto de 2017

ANÁLISIS DE CIRCUITO CON BASE EN EL TEOREMA DE MÁXIMA TRANSFERENCIA DE POTENCIA.

Máxima Transferencia de potencia.
En algunos circuitos tales como amplificadores, transmisores de radio, radares etc., la cantidad de energía transferida a la carga es más importante que la eficiencia total de operación del circuito.

El teorema de máxima transferencia de potencia establece que para obtener la máxima transferencia de potencia de una fuente a una carga, la resistencia de la carga debe ser igual a la resistencia de la fuente.
𝑅𝑠=𝑅𝐿, para obtener la máxima potencia

Mediante el equivalente de Thevenin se puede hallar la máxima transferencia de potencia y para algunos circuitos sencillos se puede hacer uso de las transformaciones de fuentes.

Transformación de fuentes reales
Una fuente de corriente con una resistencia en paralelo se puede convertir en una fuente de voltaje es serie con la misma resistencia.
Equivalencias entre una fuente de voltaje y una fuente de corriente

Ejemplo sobre Máxima Transferencia de potencia.
De acuerdo al siguiente circuito. ¿Qué valor debe tener la resistencia de carga para que absorba la máxima transferencia de potencia del circuito? Si RL=1K ¿Cuál es la potencia máxima?
Circuito de 2 mallas

Solución:
Una forma de resolver el problema sería mediante la transformación de fuentes, para lograr llevar el circuito a una resistencia con una fuente de voltaje

Otra forma podría ser aplicando el teorema de Thevenin entre los extremos de la resistencia de carga.
Circuito de 2 mallas
Resolviendo el ejercicio por transformación de fuente, procedemos a convertir, la fuente de corriente que se encuentra encerrada en el círculo en una fuente de voltaje.
𝑉𝑠=𝑅1 𝑥 𝐼𝑆=2𝑘 𝑥 100𝑚𝐴=200𝑉

El siguiente circuito muestra la transformación de la fuente de corriente a voltaje, note que la resistencia R1 de 2K se coloca en serie con la fuente de voltaje.
Circuito de 1 mallas

Ahora sumando las resistencias R1 y R2, resulta una Req= 5K.
Circuito de 1 mallas
Finalmente se puede concluir, que la resistencia de carga RL debe tener un valor igual a la resistencia equivalente Req de 5K, Para obtener la máxima transferencia de potencia.
Nota: No todo los circuitos se pueden resolver por transformación de fuentes, para obtener la máxima transferencia de potencia: el teorema de Thevenin se convierte en una buena opción para aquellos circuitos complejos.
En el siguiente veremos la solución de un nuevo circuito mediante el teorema de máxima transferencia de potencia y debajo del mismo encontrarás un enlace donde podrás descargar unos ejercicios de autoevaluación.

Descargar  los ejercicios de autoevaluación

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