Máxima Potencia de TransferenciaINFORME DE LABORATORIO: MAXIMA POTENCIA DE

TRANSFERENCIA

Curso: Laboratorio de Circuitos Eléctricos I

Tema: Máxima Potencia de Transferencia

Profesor: Anderson Calderón

Integrantes: García Rojas Delmír

Corcino Barrial Enrique

Horario: Lunes de 8:00am - 10:00am

Ciclo 2014 – II

Ciudad Universitaria, 9 de Mayo del 2014

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Laboratorio de Circuitos Eléctricos I

MAXIMA TRANSFERENCIA DE POTENCIA

I. OBJETIVO:

- Verificar en forma practica el teorema de máxima transferencia de potencia.- Determinación de la resistencia de carga que permitirá transferir la potencia

máxima.

II. FUNDAMENTO TEORICO:

MAXIMA TRANSFERENCIA DE POTENCIA

- En muchas situaciones practicas, un circuito se diseña para suministrar potencia a una carga. Hay aplicaciones en áreas como comunicaciones en las que es deseable maximizar la potencia suministrada a una carga. Ahora se abordara el problema del suministro de la máxima potencia a una carga dado un sistema con perdidas internas conocidas. Cabe señalar que esto dará por resultado perdidas internas significativas, mayores que o iguales a la potencia suministrada a la carga.El equivalente de Thevenin es útil para hallar la máxima potencia que un circuito lineal puede suministrar a una carga. Supóngase que se puede ajustar la resistencia de carga RL. Si el circuito entero se reemplaza por su equivalente de Thevenin exceptuando la carga es:

p=i2 RL=( V ThRTh+RL)

2

RL

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En un circuito dado, V Th y RTh son fijos. Al variar la resistencia de carga RL, la potencia suministrada a la carga varia. El teorema de máxima transferencia de potencia, establece que cuando la resistencia de la carga es igual a la resistencia Thevenin (RTh=RTh¿, hay una máxima potencia transferida.Por lo tanto:

pmáx=V Th

2

4 RTh

III. DISPOSITIVOS Y EQUIPOS:

- Fuente D.C.

- Multímetro

- Miliamperímetro

- Potenciómetro

- Resistores

- Protoboard y/o panel

- Conectores

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IV. EXPERIMENTACION:

- PROCEDIMIENTO:

a) Implementar el Circuito Nº1:

b) Variar RL con los valores establecidos en la tabla, mida I L, V L para cada

valor de RL.

TABLA Nº1RL(Ω) 100 200 220 300 400 450 500 530 550 580 600 650

I L (teorico) 15.00 11.90 11.40 9.62 8.06 7.46 6.94 6.67 6.49 6.25 6.10 5.75

I L (medido) 15.50 11.80 11.54 9.60 8.00 7.40 6.90 6.60 3.40 6.15 6.08 5.70

V L(teorico ) 1.56 2.38 2.50 2.88 3.23 3.36 3.47 3.53 3.57 3.62 3.66 3.74

V L(medido ) 1.54 2.37 2.47 2.88 3.24 3.37 3.48 3.54 3.57 3.63 3.65 3.74

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V. CUESTIONARIO FINAL:

1. Determine en forma teoría el valor de I L , V L ; compare con los valores medidos y exprese la diferencia en error porcentual.

RL(Ω) I L (teorico) I L (medido)Error

Porcentual V L(teorico ) V L(medido )Error

Porcentual100 15.00 15.50 3.33% 1.56 1.54 1.28%200 11.90 11.80 0.84% 2.38 2.37 0.42%220 11.40 11.54 1.22% 2.50 2.47 1.2%300 9.62 9.60 0.20% 2.88 2.88 0.00%400 8.06 8.00 0.74% 3.23 3.24 0.30%450 7.46 7.40 0.80% 3.36 3.37 0.29%500 6.94 6.90 0.57% 3.47 3.48 0.28%530 6.67 6.60 1.04% 3.53 3.54 0.28%550 6.49 6.40 1.38% 3.53 3.54 0.28%580 6.25 6.15 1.60% 3.62 3.63 0.27%600 6.10 6.08 0.32% 3.66 3.65 0.27%650 5.75 5.70 0.86% 3.74 3.74 0.00%

2. Determine en forma teórica el valor de la potencia máxima; compararlo con el hallado en forma practica y exprese esta diferencia en error porcentual.

RL(Ω) PL(teorico ) PL(medida) Error Porcentual100 23.40 23.87 2.00%200 28.32 27.96 1.27%220 28.50 28.51 0.03%300 27.70 27.64 0.21%400 26.03 25.92 0.42%450 25.06 24.93 0.51%500 24.08 24.01 0.29%530 23.54 23.36 0.76%550 22.90 22.65 1.09%580 22.62 22.32 1.32%600 22.32 22.19 0.58%650 21.50 21.31 0.88%

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3. Determine el valor de RL que produce una máxima transferencia de potencia.

Como sabemos, el teorema de la máxima potencia de transferencia se cumple cuando el valor de la carga es igual al valor de la resistencia del equivalente Thevenin del circuito o a la resistencia interna de la fuente. En nuestro caso, la resistencia era de 220Ω, por lo tanto, el valor de la carga debe ser igual para que exista la máxima potencia de transferencia, y lo hemos comprobado en el laboratorio. La máxima transferencia de potencia que se produce es:

PMax=V Th

2

4∗RL= 52

4∗220=0.028409W=28.409mW

4. Graficar P vs. R indicando el punto donde se produce la máxima transferencia de potencia.

0 100 200 300 400 500 600 7000

5

10

15

20

25

30 MAX. POT.

POTENCIA

Como se aprecia en el grafico, la Máxima Transferencia de Potencia ocurre cuando la resistencia es 220.

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VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:

- Para poder calcular la máxima transferencia de potencia en un circuito, es necesario saber el procedimiento para realizar el circuito equivalente Thevenin o Norton, para poder hallar así la resistencia equivalente.

- La máxima transferencia de potencia se da cuando el valor de la carga, es la misma que el valor de la resistencia del equivalente Thevenin o Norton.

- El teorema de la máxima transferencia de potencia se cumple tanto para circuitos que utilizan corriente continua, como para los de corriente alterna.

- La resistencia debe ser igual a la resistencia Thevenin o a la resistencia interna de una fuente.

- Los errores porcentuales que se producen, se deben tanto a la falta de precisión de algunos instrumentos en el laboratorio, a perdidas internas del circuito y/o error en la interpretación de los datos.

- Para realizar este trabajo de una manera mas practica, en lugar de utilizar resistencias de distinto valor, seria mejor usar un potenciómetro, para no modificar el circuito muchas veces.

- Como recomendación, para hallar rápidamente la potencia en un circuito, seria más factible el uso de vatímetro.

VII. BIBLIOGRAFIA:

- Fundamentos de Circuitos Eléctricos (Charles Alexander y Matthew Sadiku)

- http://www.monografias.com/trabajos81/maxima-transferencia-potencia/maxima-transferencia-potencia.shtml

- http://gemini.udistrital.edu.co/comunidad/grupos/gispud/RAIZDC/contenidoprogramatico/capitulo3/teorema%20de%20maxima%20trans%20de%20potencia.html

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