Máxima Transferencia de Potencia

Fundamentos de potencia eléctrica: cómo calcularla, cómo se transfiere y cuándo se maximiza en un circuito.

Explorar conceptos
¿Qué es la Potencia?
Definición

La potencia es la energía transmitida en un periodo de tiempo. Puede ser absorbida o entregada por un elemento del circuito.

Se mide en Watts (W).

Fórmulas fundamentales

Potencia eléctrica:

P=V x I

Energía (capacidad de producir trabajo):

E = P x t

Su unidad de medida es [KWh]. La energía permite mover motores eléctricos, encender bombillas, calentar calefactores, etc.

Potencia Activa

La potencia activa es la única que produce trabajo real en el circuito. La potencia instantánea tiene dos componentes:


La potencia activa media resulta:


Formas de Onda de Potencia

El gráfico de arriba muestra las ondas de voltaje e intensidad con desfase . El gráfico derecho muestra la potencia resultante para , que es siempre positiva — esto ocurre en una resistencia pura.

Concepto de Máxima Transferencia
¿Qué significa?

En términos simples, la máxima transferencia de potencia se da al encontrar la carga que permita transmitir la mayor potencia posible desde la fuente hacia dicha carga.

Condición clave: cuando , se obtiene la máxima potencia posible en la carga.


Cálculo de Potencia en la Carga
Basado en voltaje ()
Basado en corriente ()
Ejemplo Práctico

En el circuito con VTH = 12 [v] y R1 = 100 [ohm], se varía entre 0 y 125 Ω.

Ci

Fórmula aplicada
Evolución de la Potencia vs. R_L

La potencia en la carga alcanza su máximo de 360 mW cuando , confirmando el teorema de máxima transferencia de potencia. A partir de ese punto, la potencia disminuye al aumentar .

Conclusiones Clave
Potencia activa

Es la única que produce trabajo real: . En resistencias: .

Condición óptima

La máxima transferencia ocurre cuando . Ni más ni menos resistencia de carga maximiza la potencia.

Demostración

Con y , la máxima potencia de 360 mW se obtiene en .