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
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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 𝑥𝐼𝑆=2𝑘𝑥 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.
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