Teorema del massimo trasferimento di potenza
Teorema del massimo trasferimento di potenza
In elettrotecnica, il teorema del massimo trasferimento di potenza afferma che, per ottenere la massima potenza esterna da un generatore con una resistenza interna finita, la resistenza del carico deve essere uguale alla resistenza del generatore vista dai suoi terminali di uscita.
Moritz von Jacobi pubblicò il teorema del massimo trasferimento di potenza intorno al 1840; esso viene anche indicato come "legge di Jacobi".
Il teorema comporta il massimo trasferimento di potenza attraverso il circuito e non il massimo rendimento. Se la resistenza del carico è maggiore della resistenza del generatore allora il rendimento è più elevato, poiché viene trasferita al carico una percentuale maggiore della potenza del generatore, ma il valore della potenza sul carico è minore poiché aumenta la resistenza totale del circuito.
Pgeneratore = U0 I
Pcarico = RL I2
I = U0 / (Ri + RL)
Rendimento = Pcarico / Pgeneratore * 100
Se la resistenza del carico è minore della resistenza del generatore, allora la maggior parte della potenza finisce per essere dissipata nel generatore e, sebbene la potenza totale dissipata sia maggiore, a causa della minore resistenza totale, si scopre che la potenza dissipata nel carico si riduce.
Esercizio PG.8
Un generatore ha una tensione U0 = 12 V e una resistenza interna Ri = 40 ohm.
Disegnare il grafico della potenza erogata dal generatore ideale nel caso la resistenza di carico RL vari tra 0 e 10 Kohm.
Disegnare sullo stesso grafico anche la potenza dissipata sul carico e verificare la veridicità del teorema di massimo trasferimento di potenza.
Realizzare anche un grafico del rendimento.