Calculadora da Transferência Máxima de Potência (Adaptação da Carga)

O que faz esta ferramenta

Uma fonte com resistência interna dá a maior potência a uma carga com resistência igual à sua — e nesse ponto exatamente metade da potência é desperdiçada dentro da fonte, por isso o rendimento é de apenas 50 %. É a escolha certa para um sinal de rádio ou uma coluna ligada a uma fonte fraca, onde importa a potência na carga; é a errada para uma bateria ou a rede elétrica, onde se quer uma carga muito maior do que a resistência da fonte para as perdas ficarem pequenas. O gráfico mostra como o máximo é achatado: a carga pode estar errada por um fator de dois e ainda receber cerca de 89 % do 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)

Variáveis

Símbolo	Significado	Unidade
`vs`	Tensão da fonte (em vazio)	V
`rs`	Resistência da fonte (interna)	Ω
`rl`	Resistência da carga	Ω
`PL`	Potência na carga	W
`EF`	Rendimento (parte da potência que chega à carga)	%
`VL`	Tensão aos terminais da carga	V
`IL`	Corrente na carga	A
`PM`	O máximo que esta fonte pode dar (carga = resistência da fonte)	W
`PC`	Potência na carga como parte desse máximo	%

Exemplo resolvido

Tensão da fonte (em vazio)12 V
Resistência da fonte (interna)4 Ω
Resistência da carga8 Ω

Potência na carga8,000 W
Rendimento (parte da potência que chega à carga)66,7 %
Tensão aos terminais da carga8,000 V
Corrente na carga1,000 A
O máximo que esta fonte pode dar (carga = resistência da fonte)9,000 W
Potência na carga como parte desse máximo88,9 %

Limitações

A fórmula assume condições ideais: sem perdas por atrito, sem resistência do ar e sem perdas de rendimento, a não ser que as introduza.
Misturar unidades é a causa de erro mais comum. Converta todos os valores para as unidades indicadas ao lado de cada campo antes de calcular.