3.5 - Indique para qual o valor de
a máxima transferência de potência da fonte para a carga ocorre. A mudança do valor de tensão da fonte altera o valor de resistência em que acontece a máxima transferência de potência?
Passo 1
Beleza, então o problema é o seguinte: numa fonte com resistência interna (vamos chamar de
) a gente precisa descobrir qual valor de carga
faz com que a potência entregue à carga seja máxima. Isso é conteúdo clássico de “Teorema da Máxima Transferência de Potência”. Para resolver a gente vai usar:
- A expressão da potência na carga,
- Derivada pra achar o máximo dessa função,
- Interpretar o resultado e responder se mudar só a tensão da fonte altera esse ponto ótimo.
Passo 2
Primeiro, escreve a potência dissipada na carga
. Se a fonte for modelada por uma tensão de Thévenin
em série com
, a corrente que circula é
A potência na carga é
Isso é uma função de
:
Passo 3
Agora a gente acha o
que maximiza
. Fazendo
:
Sem pular etapas, essa derivada dá (usando quociente ou produto) uma condição simples:
Ou seja, a potência é máxima quando a carga casa com a resistência interna da fonte.
Passo 4
E a segunda pergunta: mudar a tensão
da fonte muda esse
que dá máxima potência? A resposta é não. Alterar
só escala o valor de
, mas a condição de máximo (
) fica a mesma, pois depende apenas da resistência interna.
Resposta
Não, alterar a tensão da fonte não muda o valor de