Maxima trasferencia de potencia

-Abstract-

The laboratory practice is aimed at the design of generators, converters and power supplies, we must take into account an extremely important detail, the efficiency or performance. The efficiency provides the ratio between the input power and the output power, that is, between the work applied and the work obtained, and as a result, the highest efficiency will be obtained in a circuit that respects this balance.

-Resumen-

La práctica de laboratorio tiene como objetivo el diseño de generadores, convertidores y fuentes de alimentación debemos tener en cuenta un detalle extremadamente importante, la eficiencia o rendimiento. El rendimiento proporciona la relación entre la potencia de entrada y la potencia de salida, es decir, entre el trabajo aplicado y el trabajo obtenido y como resultado se obtendrá la mayor eficiencia en un circuito que respete este balance.

-Palabras clave-

Potencia, Thévenin,resistencia,Norton  corriente.

-Objetivos-

La práctica de laboratorio tiene como objetivo estudiar y comprobar experimentalmente el teorema de máxima transferencia de potencia

-Marco teórico-

Para tener un mejor manejo de información sobre circuitos eléctricos se deben tener unos conceptos básicos sobre estos, ya que se deben conocer las bandas de las resistencias, las leyes de los elementos en serie o de los elementos en paralelo, un manejo básico sobre multímetros.

Para las resistencias se debe tener un concepto básico el cual implica el número de bandas que estas pueden llegar a tener, por ejemplo poder llegar a encontrar las resistencias que tiene 4 bandas de colores donde se implican 3 colores para determinar su valor y el último que determina su tolerancia como se puede ver en la “Imagen 1 (resistencias de 3 bandas)” y de igual manera podemos encontrar resistencias con 5 bandas donde 4 se identifican para dar su valor y el último su tolerancia y por último tenemos las de 6 bandas estas pueden llegar a tener una variación debido a que en estas pueden tener en cuenta el coeficiente de temperatura como se puede llegar a observar en la “Imagen 2 (resistencia de 6 bandas)”, ahora bien a la hora de querer distinguir qué valor tiene cada resistencia se debe tener en cuenta que cada color en cada banda tiene un significado diferente y que estos no están pintados de manera aleatoria, por ejemplo si contamos con una resistencia de 5 bandas donde se tendrían las primeras 3 bandas que indican un número luego la 4rta la cual indicará el número por el cual este se multiplica y por último estaría la 5nta con esa no podría indicar el valor de tolerancia que tiene la resistencia que se está usando como se ve representado en la “Imagen 3 (Tabla de Códigos)” y así se podría llegar a determinar si la resistencia que se está usando es de 1k Ω o 2K Ω o también identificar valores mucho más bajos y todo esto sería posible si se conociera bien la tabla de los códigos.[pic 1][pic 2][pic 3][pic 4][pic 5][pic 6]

-Ley de Ohm-

establece que: "la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia de este". Esta ley debe su nombre al físico y matemático alemán Georg Simón Ohm el cual fue quien la postuló en el año 1827.

La definición mostrada anteriormente se puede expresar de forma matemática de la siguiente manera:

I = V / R

A partir de esta ecuación podemos saber la corriente que pasa por una resistencia si conocemos el voltaje aplicado entre sus terminales.

De la ecuación anterior también podemos obtener el voltaje y la resistencia, solo tenemos que despejar y obtendremos los siguiente:

V = I * R

R = V / I

Las unidades que se deben usar para realizar los cálculos son: Voltios (V) para el voltaje, Amperios (A) para la corriente y Ohmios (Ω) para la resistencia.

-Transformación de Fuentes- La transformación de fuentes consiste en como el nombre lo indica poder cambiar una fuente de voltaje a una de corriente o de manera contraria parando una de corriente a una de voltaje.

Para transformar una fuente práctica de voltaje en una fuente práctica de corriente se calcula la corriente de la fuente ideal como:

Is=VS/Rs;

Y para la transferencia de una fuente práctica de corriente en una fuente práctica de voltaje se calcula el voltaje de la fuente ideal como:

Vs=IS*Rs;

De esta manera se puede hacer el intercambio de los circuitos y sus fuentes tanto de corriente como de voltaje.

-Transformación de ∆⟶Ү- Para que la transformación sea equivalente, la resistencia entre ambos pares de terminales debe ser la misma antes y después. Es posible escribir tres ecuaciones simultáneas para hacer evidente esta restricción.[pic 7][pic 8]

Considera las terminales x y y (y por el momento supón que la terminal z no está conectada a nada, así que la corriente en R3 es 0). En la configuración ∆, la resistencia entre x y y es Re en paralelo con Ra + Rb. Del lado de la Y, la resistencia entre x= y y es la combinación en serie de R1 + R2 (de nuevo, supón que la terminal z no está conectada a nada, así que R1 y R2 llevan la misma corriente y se pueden considerar en serie). Igualamos estas entre sí para obtener la primera de tres ecuaciones simultáneas,

[pic 9]

-Simulaciones-

-Resistencia 50 simulación de corriente- [pic 10]

-Resistencia 200 simulación de corriente- [pic 11]

-Resistencia 1k simulación de corriente- [pic 12]-Resistencia 2k simulación de corriente- [pic 13]

-Resistencia 5k simulación de corriente- [pic 14]-Resistencia 10k simulación de corriente- [pic 15]-Resistencia 20k simulación de corriente- [pic 16]

-Resistencia 50k simulación de corriente- [pic 17]

-Resistencia 100k simulación de corriente- [pic 18]-Resistencia 200k simulación de corriente- [pic 19]-Resistencia 500k simulación de corriente- [pic 20]

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