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
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
| Símbolo | Significado | Unidad |
|---|---|---|
vs | Tensión de la fuente (en vacío) | V |
rs | Resistencia de la fuente (interna) | Ω |
rl | Resistencia de la carga | Ω |
PL | Potencia en la carga | W |
EF | Rendimiento (parte de la potencia que llega a la carga) | % |
VL | Tensión en bornes de la carga | V |
IL | Corriente en la carga | A |
PM | Lo máximo que esta fuente puede dar (carga = resistencia de la fuente) | W |
PC | Potencia 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.