processos
05 e 06 de Novembro de 2013
AULA 04 Máxima transferência de potência
06:
O teorema da máxima transferência de potência diz que se um sinal deve atravessar uma resistência R para chegar à uma resistência RL , em série com R , a máxima potência transferida para a carga RL acontece quando
RL = R . Considere o circuito da Fig. 1. A corrente do circuito é
I=
V
,
R + RL
(1)
e a potência absorvida pela carga RL é
2
PL = IL RL =
V
2
2 RL .
(R + RL )
(2)
A Eq. (2) pode ser escrita como
2
PL =
V 2
(R − RL )
1−
2 .
4R
(R + RL )
(3)
V
De acordo com a Eq. (3), PL atinge o valor máximo 4R quando RL = R . Nesse caso, a potência máxima
2
V
V 2 entregue ao resistor R é P = 4R , ou seja, P = PL . Assim, a potência total é PT = P + PL = 2R . Concluímos que quando a potência transferida é máxima, somente metade de toda a potência disponível é entregue à carga, ou seja, a eciência é de 50%. Em geral, o ajuste da resistência de carga de um circuito para haver máxima transferência de potência é também conhecido como "casamento de impedâncias" do circuito.
2
Figura 1: Circuito simples para ilustrar o teorema da máxima transferência de potência.
Parte prática
Material necessário por grupo
• 1 fonte de tensão.
1
• 1 década de resistências (resistance box).
• 1 multímetro.
• os.
Procedimento experimental
1. Montar o circuito da Fig. 1, onde:
• Ajustar V = 0.5V na tensão da fonte;
• R = 3.5Ω é o valor aproximado da resistência interna da fonte (determinada na aula anterior);
• RL variável, dado pela década de resistências.
2. Medir no circuito a corrente I , de acordo com os valores a serem ajustados para RL (década de resistências), e preencher as duas tabelas abaixo.
RL (Ω)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14