Teorema De Superposiciomn

RESUMEN: para la pruebe de laboratorio se debe de tener un circuito en especiales condiciones, como lo son que en su configuración posea tres mallas y tres nodos, así como también debe estar alimentado por dos fuentes de voltaje, y poseer una resistencia de carga (reóstato), con esto se buscar observar la máxima transferencia de potencia, tomando valores con en circuito Thévenin equivalente al vacío y con la carga, lo cual se especificara más adelante.

PALABREAS CLAVE: Carga, potencia, circuito equivalente Thévenin.

ABSTRACT: for laboratory test should have a special circuit conditions, such as that in configuration possesses three meshes and three nodes, and must also be supplied by two voltage sources, and have a load resistor (rheostat) with this search observe maximum power transfer, taking values Thevenin equivalent circuit with vacuum and with the load, which will be specified later.

KEYWORDS: Load, power, Thevenin equivalent circuit.

INTRODUCCION

En el siguiente informe se presentaran los resultados de la prueba realizada para la comprobación del teorema de Thévenin y la máxima transferencia de potencia, comenzando con algunos aspectos teóricos para ambientar al lector sobre el tema, luego mostrando como fue todo el procedimiento del laboratorio, después se enseñara los cálculos realizados y las mediciones tomados en el laboratorio para mostrar como cumple los teoremas ya mencionados.

ASPECTOS TEORICOS

MAXIMA TRANASFERENCIA DE POTENCIA.

Toda fuente de potencia eléctrica tiene una resistencia interna, que puede ser grande o pequeña dependiendo de la fuente. Sea cual fuera el caso, esta resistencia limita la cantidad de potencia que puede suministrar la fuente.

Vs: voltaje entre los terminales de la fuente.

Rs: resistencia interna de la fuente.

La resistencia interna provoca una caída de tensión e impone un límite superior a la corriente que puede entregar el generador y por consiguiente limita también la potencia que puede suministrar.

Considere ahora que la fuente de voltaje práctica, está conectada a una resistencia de carga RL como se muestra en la figura.

La corriente en el circuito esta dado por:

I=VS/ (RS+RL)

La potencia en resistencia de carga RL esta dado por: P=I2xRL

Para conseguir la condición de máximo, hay que derivar la potencia con respecto a la resistencia de carga RL e igualar a cero:

∂P/∂RL=VS2{(RS+RL)2-2RL(RS+RL)}/(RS+RL)2

(RS+RL)2=2RL(RS+RL)

RL=RS

Por tanto, una fuente de voltaje entrega la máxima potencia a una resistencia de carga, RL cunado el valor de esta resistencia es igual a la resistencia interna RS de la fuente.

Luego el valor de la potencia máxima transmitida es:

Pmax=VS2/ (4xRL)

Dado que la resistencia de una fuente de voltaje es muy pequeña, ya para evitar extraer una corriente excesiva de la fuente, lo que podría hacer que se quemara, se pondrá en serie con la fuente una resistencia externa simulando ser la resistencia de la fuente.

Tenemos que recordar que una fuente de voltaje entrega la máxima potencia a una resistencia de carga RL, cuando el valor de esta resistencia es igual a la resistencia equivalente, Req de resto del circuito, ver figura. Esto es, tenemos máxima transferencia de potencia a la carga (Pmax) cuando RL=Req.

TEOREMA THÉVENIN

Cualquier parte de un circuito formada por fuentes y resistencias puede ser reemplazado por una única fuente de tensión con una resistencia en serie. Esto quiere decir que si una resistencia está conectada a un circuito entre los puntos A y B y reemplazamos el circuito por el otro equivalente, por la resistencia circula la misma corriente.

El valor de la fuente del circuito equivalente se denomina tensión de Thévenin y se obtiene calculando la tensión del circuito entre A y B sin la resistencia de carga (circuito abierto).

El valor de la resistencia en serie se denomina resistencia de Thévenin y se calcula como la resistencia que existiría entre los puntos A y B sin la resistencia de carga y poniendo en cortocircuito a todas las fuentes (reemplazándolas por un conductor).

ASPECTOS EXPERIMENTALES

En el laboratorio se llevó la práctica acerca de la máxima transferencia de potencia entre los terminales a y b de un circuito diseñado con 3 mallas, 3 nodos y dos fuentes de voltaje, y se llevó a la medición experimental y el análisis teórico acerca de el teorema de thévenin, para así poder deducir cual es la máxima transferencia de potencia, en una carga ubicada entre los terminales a y b de nuestro circuito.

las mediciones se llevaron de la siguiente manera:

primero paso medición de la resistencia equivalente : para poder medir la resistencia equivalente del circuito se llevó a cabo la medición de la resistencia entre los terminales a y b, para ello primero se quitaron las dos fuentes de voltaje y se colocó en corto la posición en donde se encontraban estas fuentes, y con el multímetro puesto en resistencia se midió entre los terminales a y b dando como resultado la resistencia equivalente del circuito entre los terminales a y b, un procedimiento similar

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