Paritian

Electricidad

Calculadora de la Transferencia Máxima de Potencia (Adaptación de la Carga)

Potencia, tensión, corriente y rendimiento en una carga alimentada por una fuente con resistencia interna, y cuánto se acerca esa carga al máximo que la fuente podría dar.

Resultados

Potencia en la carga 8,000 W
Rendimiento (parte de la potencia que llega a la carga) 66,7 %
Tensión en bornes de la carga 8,000 V
Corriente en la carga 1,000 A
Lo máximo que esta fuente puede dar (carga = resistencia de la fuente) 9,000 W
Potencia en la carga como parte de ese máximo 88,9 %
Cómo varía
Potencia en la cargaResistencia de la carga 0,0 – 16,0. Potencia en la carga: 0 → 5,76; Lo máximo que esta fuente puede dar (carga = resistencia de la fuente): 9 → 9Potencia en la cargaLo máximo que esta fuente puede dar (carga = resistencia de la fuente)02468100,05,010,015,0Resistencia de la carga (Ω)

La línea discontinua marca el valor que ha escrito.

Qué hace esta herramienta

Una fuente con resistencia interna da su mayor potencia a una carga con resistencia igual a la suya, y en ese punto exactamente la mitad de la potencia se pierde dentro de la fuente, de modo que el rendimiento es solo del 50 %. Es la elección correcta para una señal de radio o un altavoz conectado a una fuente débil, donde importa la potencia en la carga; es la equivocada para una batería o la red eléctrica, donde conviene una carga mucho mayor que la resistencia de la fuente para que las pérdidas sean pequeñas. El gráfico muestra lo plano que es el máximo: la carga puede errar por un factor de dos y aun así recibir cerca del 89 % del máximo.

Fórmula

P_load = V² R_L ÷ (R_S + R_L)² · maximum when R_L = R_S: P_max = V² ÷ 4R_S · efficiency = R_L ÷ (R_S + R_L)

Variables

SímboloSignificadoUnidad
vsTensión de la fuente (en vacío)V
rsResistencia de la fuente (interna)Ω
rlResistencia de la cargaΩ
PLPotencia en la cargaW
EFRendimiento (parte de la potencia que llega a la carga)%
VLTensión en bornes de la cargaV
ILCorriente en la cargaA
PMLo máximo que esta fuente puede dar (carga = resistencia de la fuente)W
PCPotencia en la carga como parte de ese máximo%

Ejemplo resuelto

  • Tensión de la fuente (en vacío)12 V
  • Resistencia de la fuente (interna)4 Ω
  • Resistencia de la carga8 Ω
  • Potencia en la carga8,000 W
  • Rendimiento (parte de la potencia que llega a la carga)66,7 %
  • Tensión en bornes de la carga8,000 V
  • Corriente en la carga1,000 A
  • Lo máximo que esta fuente puede dar (carga = resistencia de la fuente)9,000 W
  • Potencia en la carga como parte de ese máximo88,9 %

Limitaciones

  • La fórmula supone condiciones ideales: sin pérdidas por fricción, sin resistencia del aire y sin pérdidas de rendimiento salvo que las introduzca.
  • Mezclar unidades es la causa de error más común. Convierta todos los valores a las unidades indicadas junto a cada campo antes de calcular.