Practica 3 - Maxima Transferencia de Potencia

Cálculos del experimento

Desarrollo experimental Material usado Fuente de alimentación de corriente directa. Protoboard Resistencias 990Ω, 99.2Ω, 552Ω, 990Ω, 1!0Ω, 21"0Ω, 29#0Ω, $150Ω. Multimetro %ables caim&n'caim&n %ables utp

 Figura 2.1 - Materiales usados durante el experimento

 Figura 2.2 - Resistencias, cable utp y protoboard usado durante el experimento

Metodología usada en el uso de los instrumentos de medición.

%on el circuito (a armado pre)iamente el cual consta de una *uente de alimentación en corriente directa ( 2 resistencias conectadas en serie a la *uente de alimentación, de estas 2 resistencias una resistencia es *i+a ( tiene un )alor de 990Ω, la otra es una resistencia de cara la cual )aria durante el experimento para obtener di*erentes potencias disipadas en la misma. Posteriormente proced- a medir el )olta+e de las resistencias de cara, una por una, esto debido a ue solo contaba con un multimetro ( es mas r&pido medir primero el )olta+e de las resistencias de cara ( posteriormente medir las corrientes ue act/an a tra)es ellas para no estar abriendo ( cerrando el circuito constantemente, sino ue solo se cambia la resistencia de cara, aciendo el proceso mas &il. ntes de conectar el circuito a la *uente de alimentación, a+uste el )alor de esta a 10 , encendi3ndola a tra)3s del botón ro+o de encendido ( irando la perilla de a+uste de )olta+e 4a *uente (a a+ustada se muestra en la *iura 2.$6.

 Figura 2.3

7na )e8 a+ustada la *uente proced- a conectarla al circuito ( para medir el )olta+e de la resistencia de cara de 99.2 Ω. Para conectar el multimetro para medir corriente coloue sus terminales en paralelo a la resistencia de cara de 99.2 Ω. ntes de eneri8ar el circuito con*iure el multimetro para ue midiera corriente irando la perilla de este a la posición 2':. ;eco esto, proseu- con encender la *uente de alimentación del circuito. Reistrando as- mi primer medición de .905  la cual se muestra en la *iura 2..

 Figura 2.4

ncend- la *uente de alimentación para obtener mi ultima medición la cual se muestra en la *iura 2.2# ( tenia un )alor de

 Figura 2.25

 Figura 2.26

Resultados obtenidos

R 4Ω6

@ 4m6

 4olts6

Potencia 4mA6

alor teórico

alor simulado

alor experimental

alor teórico

alor alor alor teórico simulado experimental

alor alor simulado experimental

99.2

9.1"

9.1"1

9.1!

.911

.911

.905

".$#2

".$#2

".29

552

#."

#."5

#."

$.5"

$.5"0

$.5

2$.21

2$.215

22.9$

990

5.05

5.051

5.$1

.99

5.000

.##

25.2

25.25

2.!

1!0 21"0

.0# $.15

.0#5 $.15#

.0 $.15

5.9! #."!

5.9!# #."!!

5.9$ #."2

2.29 21.#9

2.29 21.#9#

2$.95 21."$

29#0 $150

2.5$ 2.1

2.5$2 2.1#

2.51 2.$9

!.9 !.#

!.9$ !.#0"

!.$ !.5#

1".9! 1".$"

1".9!5 1".$"$

1".#5 1".0#

Resultados simulados 30

25

20    W   m   n   e 15   a    i   c   n   e    t   o    P

10

5

0 99.2

552

990

1470 Resistencia en Ohms

2180

2960

3150

Resultados teoricos 30

25

20    W   m   n   e 15   a    i   c   n   e    t   o    P 10

5

0 99.2

552

990

1470

2180

2960

3150

Resistencia en Ohms

Resultados exerimentales 30

25

20    W   m   n   e 15   a    i   c   n   e    t   o    P 10

5

0 99.2

552

990

1470 Resistencia en Ohms

2180

2960

3150

Análisis de resultados

nali8ando de manera r&pida la tabla se puede concluir ue los resultados obtenidos en el experimento del laboratorio, ( en el an&lisis teórico, son mu( parecidos o iuales en alunos casos, por lo tanto son correctos pues los datos obtenidos se sustentan con los )alores obtenidos de la simulación de los circuitos en la paueter-a de Multisim. >l ob+eti)o de esta practica es comprobar el teorema de m&xima trans*erencia, al re)isar las $ r&*icas de la sección de an&lisis de resultados se obser)a ue la potencia tiene un )alor m&ximo cuando la resistencia de cara tiene un )alor iual a la resistencia de Be)enin, ( toma un )alor menor tambi3n en las $ r&*icas cuando sus )alores son por muco menores o ma(ores al de la resistencia de cara, al tener un )alor en la resistencia de cara un poco menor al de la resistencia de Be)enin, es decir 552 Cms la potencia comien8a a disminuir, cuando se llea al menor )alor de la resistencia de cara en el an&lisis ue es de 99.2 Cms, la potencia ba+a mu( bruscamente, anali8ando los )alores de la resistencia de cara ma(ores al de la resistencia de Be)enin, pasa el mismo *enómeno, la potencia comien8a a ba+ar poco a poco con*orme se aumenta el )alor de las resistencias de cara asta llear a la resistencia de an&lisis de )alor mas alto 4$150 Cms6 se obser)a ue en este extremo la potencia no es tan ba+a como con la resistencia de cara de 99.2 Cms, lo ue esto nos dice es ue se necesitan )alores de resistencia mas altos para ue esta potencia tena )alores mas ba+os. Bodo lo mencionado en esta peuea parte del an&lisis es lo ue nos dice el teorema de m&xima trans*erencia de potencia al tener $ tipos de an&lisis distintos se puede demostrar el teorema. %abe mencionar ue en la r&*ica de los resultados experimentales, el )alor de la potencia es un poco menor al obser)ado en las r&*icas de los resultados teóricos ( de resultados simulados, esta Eanormalidad puede ser causada por una )ariación de la *uente de poder al reali8ar la medición o a el cambio del )alor de la resistencia (a ue al reali8ar el an&lisis cambie de resistencia debido a ue extra)i3 la resistencia oriinal, aun as- la di*erencia de )alores no puede ser tan rande entre una ( otra resistencia. Conclusiones

a importancia de este tema es ue en mucas situaciones pr&cticas, un circuito se disea para suministrar potencia a una cara. ;a( aplicaciones en &reas como comunicaciones en las ue es deseable maximi8ar la potencia suministrada a una cara. >n el &rea de las comunicaciones el estudio de la potencia en los circuitos es mu( importante, tanto ue existen ramas completas de la inenier-a dedicada al estudio de esta. >s por eso ue es necesario el estudio de la potencia en un circuito. >n la presente practica obser)e como la potencia puede ser controlada 4en este caso maximi8ada6, mediante el uso de distintos )alores de impedancia, esto puede ser /til cuando se conoce el )alor resisti)o dentro de una *uente de alimentación ( se uiere aumentar la potencia ue suministra la *uente de alimentación a un circuito.

Bibliografía

%arles G. lexander, Fundamentos de %ircuitos el3ctricos. Bercera edición, BraducciónH risteo era Ierm/de8 %le)eland Jtate 7ni)ersit(, McKraL';ill, 200#